眼蟲的植物體為單細胞，外有堅固的周皮(periplast)，頂端凹處有一胞口(cytostoma)，口下有管狀的胞咽(cytopharynx)，基底則為一呈小胞狀的貯存泡(reservoir)，自細胞口至貯存泡為止的管道，就是食管(gullet)。
從貯蓄泡之基底長出1-2條鞭毛，其基部具有小顆粒之毛基體(blepharoplast)。鞭毛是由一或二條中纖維軸(axoneme)，外包於一鞘層之內而構成，其長鞭毛屬於櫛(梳)型。
細胞口至貯蓄泡之間，在一側面有眼點(stigma)和伸縮泡(contractile vacuole)。眼點有感光的功用，由許多顆粒聚集在一個無色的凸凹模型內。靠近眼點的鞭毛上，有一膨脹部分，即鞭毛瘤(flagellar swelling)，對光非常敏感，而眼點則對其有感光保護作用，以避免光線射到鞭毛之膨脹部分。眼點在細胞分裂時，亦是一分為二，由此可知其為已存在而非新生。
伸縮泡接近貯蓄泡，且與之相連。伸縮泡因廢物之排出而常見消失，代之而來的則是液泡(vacuole)，由此知伸縮泡是來自液泡。眼蟲的體內有圓板形、薄板形或星形的色素體，所含的色素有葉綠素a和b，類胡蘿蔔素及葉黃素等，每色素體中藏有一澱粉核(pyrenoid)。
眼蟲的葉綠體為葉綠體內質網所圍繞，其中的葉綠餅(grana)由3層的葉綠層(thylakoid)所疊成。
眼蟲體內有明顯的核，核的中心有明顯的內體(endosome)，在核的附近有連接核與毛基體的纖維狀構造，稱為根索(rhizoplast)，其靠近核的一端有一小顆粒，稱為根索粒(rhizoplastic granule)。除此之外，眼蟲細胞內尚有粒腺體、液泡、高爾基質和黏液體等。
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