Kiedy termin protoplazma został po raz pierwszy użyty w 1835 roku, odnosił się do przejrzystej, półpłynnej substancji w błonie komórkowej wszystkich żywych istot. W tamtym czasie naukowcy uważali, że w komórce występuje tylko jeden rodzaj płynu, który odpowiada za wszystkie funkcje. Ta koncepcja została zrewidowana, ponieważ rozwój aparatury naukowej pozwolił naukowcom odkryć niesamowitą złożoność komórki. Obecnie termin ten nie ma już żadnego szczególnego znaczenia technicznego, ale jest używany do opisania całej materii w ścianach komórki, w tym cytoplazmy, jądra i różnych organelli.
Protoplazma składa się w 90% z wody, soli mineralnych, gazów takich jak tlen i dwutlenek węgla, białek, lipidów lub tłuszczów, węglowodanów, kwasów nukleinowych i enzymów. W tej złożonej jednostce znajdują się liczne małe ciała zwane organellami, strukturami, które mają różne cele. Pierwszym odkrytym organellem było jądro. Inne obejmują mitochondria, retikulum endoplazmatyczne (ER), aparat Golgiego, chloroplasty i plastydy. Przezroczysty, galaretowaty płyn, który wypełnia komórkę, nazywa się teraz cytoplazmą.
Mózg komórki, jądro, kontroluje wszystkie czynności komórki i jest odpowiedzialny za przekazywanie cech dziedzicznych poprzez reprodukcyjny proces podziału komórki zwany mitozą. W jądrze znajduje się jąderko, centrum RNA i sieć chromatyny, która składa się z DNA i syntetyzuje białka tworzące chromosomy. Kontroluje również enzymy, które regulują funkcje innych części komórki.
Siłowniami komórki są mitochondria, które zawierają enzymy potrzebne do oddychania komórkowego, procesu, w którym komórka wytwarza ATP i uwalnia odpady. ATP, który składa się z adeniny, rybozy i trzech fosforanów, jest głównym źródłem energii dla wszystkich innych reakcji komórkowych. Liczba mitochondriów obecnych w komórkach jest różna, w zależności od typu komórki i jej zapotrzebowania na energię. Niektóre komórki mogą mieć tylko jedno mitochondrium, podczas gdy inne komórki mogą mieć tysiące.
Innym organellem znajdującym się w protoplazmie jest aparat Golgiego, czyli ciała Golgiego, nazwane na cześć włoskiego naukowca Carmillo Golgiego, który je odkrył. Aparat Golgiego składa się ze złożonych worków pokrytych błoną, które przechowują i ostatecznie transportują białka wytwarzane przez retikulum endoplazmatyczne (ER) komórki. Przed uwolnieniem białka do użycia w innym miejscu w komórce, ciało Golgiego dokonuje kilku modyfikacji. Ponadto ta ważna struktura wytwarza złożone cukry i lizosomy, cząsteczki, które działają jak wyrzucanie śmieci, trawiąc martwe lub niepotrzebne składniki w komórce.
ER w protoplazmie jest odpowiedzialny za produkcję większości białek i lipidów wykorzystywanych przez inne organelle w komórce. Istnieją dwa rodzaje ER; szorstki ER, który ma dołączone rybosomy i gładki ER, który nie ma rybosomów. Szorstki ER wytwarza białka i wysyła je do aparatu Golgiego. Gładki ER to magazyn, który przechowuje jony oraz tworzy i przechowuje sterydy do wykorzystania w przyszłości.
Niektóre organelle znajdują się tylko w protoplazmie komórek roślinnych. Należą do nich chloroplasty i plastydy. Chloroplasty zawierają chlorofil rośliny i są ośrodkiem procesu fotosyntezy. Plastydy to organelle roślinne, które są zaangażowane w szereg ważnych funkcji, w tym w zapylanie, fotosyntezę oraz syntezę tłuszczów, skrobi i białek.