為一種無顆粒白細胞，直徑10～20微米，核大多呈圓形或不規則形，常偏于一側。在瑞氏染色血涂片中，胞質為極弱嗜堿性，呈淺灰藍色，胞質內有0.1～0.2微米的嗜天青顆粒，呈紫紅色。在電鏡下，細胞表面有少量短的微絨毛，有糖原顆粒、游離的核蛋白體、有高爾基體、線粒體、粗面內質網等發育較好的細胞器，說明它是能進行蛋白質合成和細胞分裂等活動的細胞。顆粒表面有層膜包裹，內含酸性磷酸酶，過氧化物酶，酯酶，溶菌酶、吞噬素等。單核細胞自骨髓進入血液，停留約40小時，而后進入結締組織，增殖分化為巨噬細胞。原單核細胞、單核細胞、巨噬細胞及此發育過程中各階段的細胞，總稱為單核巨噬細胞系統（mononuclear phagocytic system）。單核細胞有趨化作用和吞噬作用。淋巴細胞釋放的趨化因子、游走抑制因子等可吸引單核細胞趨向淋巴細胞所在部位，使其停留下來，并增強其活性。單核細胞在血管外進行吞噬，單核細胞巨噬細胞的吞噬、殺菌、滅菌作用不如中性粒細胞，其重要功能是識別并加工處理抗原，把抗原介紹給淋巴細胞，引起淋巴細胞的免疫應答，故單核巨噬細胞又稱抗原介紹細胞（antigen presenting cell）。其他功能尚有：識別和殺傷腫瘤細胞；識別和清除變性的血漿蛋白、脂類等大分子物質；清除衰老與損傷的細胞和細胞碎片；在吞噬衰老的紅細胞和溶血時逸出的血紅蛋白后，參與鐵和膽色素代謝；參與調節粒系造血祖細胞的增殖和分化。