细胞顶部的粘原颗粒呈球形、卵圆形或扁圆形，直径约在0.7～1.3μm。大部分颗粒是致密而均质的。有些颗粒有一致密的核心,外面有一密度较低的外周层。颗粒的外面包膜。颗粒的电子密度因粘液上皮细胞在小凹的位置深浅而异，越靠近表面上皮者其密度越高。发达的粗面内质网和很多的游离核糖体以及线粒体，分散在细胞的中、下部。平面内质网位于核及颗粒之间。高尔基复合体发育得较好，位于核上区或核周。细胞的基底部则多见糖原颗粒。
细胞的侧壁皱褶较多，有许多指状突起与相邻的细胞突起相嵌合。这种上皮细胞间连接发育较好，包括紧密连接、中间连接、桥粒和缝隙连接。
紧密接连，呈箍状环绕在细胞顶端周围。在紧密连接区，相邻的细胞膜上有呈网格状的脊，它们彼此相对并紧贴在一起，封闭了细胞间隙。除有机械性连接作用外，可防止细胞间隙中的物质溢出或外部物质进入细胞间隙，有人主张，可能由胃粘膜表面上皮细胞顶部胞膜和紧密连接共同组成了胃腔和胃粘膜上皮细胞之间的一道生理屏障，叫“胃粘膜屏障”。这道屏障对水和电解质通过跨细胞途径（经细胞膜）和旁细胞途径（经紧密连接）的能透性很小，特别表现在防止h＋从胃腔扩散，以保护粘膜免受损伤，是该屏障的主要作用。需要指出的是前述的“粘液－碳酸氢盐屏障”对h＋、cl－和na+的扩散无屏障作用，故与“胃粘膜屏障”是两个不同的概念，但都对胃粘膜有保护作用。此外，近年发现胃粘膜上皮细胞和体内绝大多数细胞一样，能产生很高浓度的前列腺素，它对胃上皮细胞有强烈的细胞保护作用，还能促进胃上皮细胞分泌粘液与hco3-。
