维管束鞘可以质贮藏。在多数情况下，从叶子横切面来看，维管束鞘向上下两表皮延伸，成为维管束鞘伸展区（Bundle Sheath Extension）。叶脉的维管束鞘有两层，外层的细胞壁薄，有时含有丰富的叶绿体，称为叶绿鞘。已知具有这种结构叶的植物有甘蔗,玉米,滨藜之一种等。这些叶通过C4三羧酸循环进行光合作用。

常由单列拟内皮层的 ( endodermoid ) 细胞组成。在叶片的横切面上,细胞近于圆 形、长圆形或肾形,其径向壁紧凑地排列,包围在各个小脉外围。外鞘的外方和一般叶肉细胞连接,内方则和内鞘细胞紧连。外鞘细胞的切向外壁薄而和叶肉细胞壁的厚度相近,厚约0.25微米。但是,外鞘细胞的径向壁及切向内壁,都 显著地增厚,尤以后者更甚,厚者达1.3 微米 (.在增厚的壁层中,有些可见大致平行的层状纹理,并且呈有着色深浅不同的不规则斑痕。在外鞘细胞壁中,还可见巨大的穿孔及( 或 ) 众多的胞间连丝,它们和外方叶肉细胞、内方的内鞘细胞以及外鞘的细胞之间 l 相互沟通。外鞘细胞具中央大液泡,在 许多细胞的中央大液泡中,都有一些大型的、不透电子的深色的圆球形液滴,它们可能是脂类物质。在 一些外鞘细胞中,可见 少 数含有大淀粉粒的叶绿体 ,它们所含基粒的数量,比叶肉细胞叶绿体的基粒少很 多。外鞘细胞的线粒体很明显; 外鞘细胞还有众多的吞噬小泡及多泡小体;有的尚可见少量的糙面内质网。

在外鞘细胞的内方,由 1 至数列细胞组成,其内方则为维管组织。有些内鞘细胞有均匀地增得很厚的壁,而其细胞腔内则很难见到原生质组成,可以认为是纤维状的细胞 .而另 一些内鞘细胞,是有很厚的硬 化壁的薄壁组织细胞,其细胞腔内有明显易见的、生活的原生质组成 ; 壁的厚度,可与前述纤维状内鞘细胞的壁的厚度相近或稍薄,壁中有巨大的穿孔及( 或 ) 胞间连丝,有的似可见活跃地进行着原生质穿壁运动.这种硬化薄壁组织的内鞘细胞,有明显的中央大液泡 ,以及一些线粒体、内质网和核糖体等细胞器.有些内鞘细胞还呈现出传递细胞的特征,其壁和质膜具有内向生长物 ( ingrowth )