I vacuoli delle cellule vegetali hanno le stesse funzioni di conservazione vitale per nutrienti, acqua e rifiuti di quelli delle cellule animali ma sono molto più grandi perché forniscono anche rigidità strutturale in combinazione con le pareti cellulari della pianta. Questo è perché le piante affamate d'acqua si abbassano; le loro cellule si sono sostanzialmente sgonfiate. Se una pianta viva ma avvizzita riceve ancora acqua sufficiente, riprende la sua rigidità precedente quando i vacuoli si riempiono.
A causa delle dimensioni dei vacuoli delle cellule vegetali, che occupano spesso la maggior parte dello spazio in ogni cellula, vengono utilizzate per molte delle funzioni per le quali le cellule animali utilizzano altri organelli. Per esempio, i vacuoli delle piante tendono ad essere acidi e contengono enzimi che agiscono come quelli nei lisosomi nelle cellule animali. Inoltre contengono molti composti importanti nella difesa cellulare. A volte vengono persino usati per intrappolare agenti patogeni e sostanze tossiche. La loro importanza nelle cellule vegetali è molto maggiore rispetto alle cellule animali.
I vacuoli vegetali hanno varietà al di là dei grandi vacuoli centrali pieni d'acqua, comunque. Molti frutti e semi hanno vacuoli che immagazzinano proteine, per esempio. Alcune piante usano persino i vacuoli per movimenti rapidi di difesa. Mentre i vacuoli delle cellule vegetali differiscono notevolmente dai vacuoli delle cellule animali, hanno parecchie somiglianze con quelli delle alghe e persino dei lieviti.
