Thrombozyten besitzen zwar keinen Zellkern, sind aber von einer Zellmembran umgeben und enthalten im Zytoplasma Zellorganellen wie Mitochondrien mit den typischen mitochondrialen Enzymen und einer Atmungskette für die effiziente Bildung von ATP aus Glucose und Fettsäuren, den Golgi-Apparat, Lysosomen und das endoplasmatische Retikulum. Im Golgi wird das Thromboxan synthetisiert, ein Wirkstoff, der bei Verletzung sekretiert wird und weitere Thrombozyten zum aggregieren bringt. Das Zytoskelett besteht aus ringförmigen Mikrotubuli, wodurch ihre typische bikonvexe, abgeplattete Form entsteht. Bei starker Vergrößerung erkennt man lichtmikroskopisch ein dunkles Zentrum, das von einer hellen Zone umgeben ist.
Ihr Durchmesser beträgt nur etwa 1–4 μm. Die normale Thrombozytenzahl beträgt 150–300 · 109 pro l Blut. Nach 5–10 Tagen Lebenszeit werden sie abgebaut, vor allem in der Milz.
