海绵动物体壁上有很多小孔（入水孔），游离的一端有大孔开口。

细胞虽已开始分化，但未形成组织和器官，也没有形成真正的胚层（见内胚层、中胚层或外胚层）；

体壁由内、外两层细胞构成。外层细胞扁平，称皮层（扁细胞层）；内层细胞称胃层（襟细胞层），生有鞭毛，多数具有原生质领，称“领细胞”（choanocytes），主要行摄食和细胞内消化的作用；入水孔通入体内的沟道，与领细胞组成鞭毛室和出水口组成复杂的沟道系统。含有食饵的海水，由于内层细胞鞭毛的不断振动，从入水孔流入体内，不消化的东西随着海水从顶端的出水口排出体外。

在内、外两层细胞之间，还有一层中胶层，其中有像变形虫的游离细胞、生殖细胞、造骨细胞、海绵丝细胞等。

海绵动物体壁内多具有支持的针状骨骼，称骨针（Endoskeleton），由胶原蛋白（collagen）、碳酸钙（CaCO3）和二氧化硅（SiO2）组成。

海绵没有神经系统，但海绵细胞共同捕食、分工消化，所以被认为是动物界器官形成的开始。