甲状旁腺的实质外面包以薄层的纤维结缔组织被子膜，被膜结缔组织伸入实质内形成小梁状和小隔、把腺实质分隔成不规则的细胞团索。血管、神经和小淋巴管也伴随小梁进入腺体内，不自小梁的血管形成毛细血管走行于细胞团索之间。在腺细胞之间有网状纤维构成网状支架，其内有丰富的毛细血管网和神经纤维。实质由腺上皮细胞组成，上皮细胞呈条索状、巢状，间有少量结缔组织和丰富血管。青春期前，间质不含或仅含少量脂肪细胞，青春期后，随年龄的增长，至25-30岁，间质内脂肪组织不断增多，40岁时约占40%或更多，此后脂肪组织的含量不变，另外，脂肪组织的含量还与营养状况有关，有肥胖者的甲状旁腺内较多，而在消瘐者中相对同年龄阶段的正常人较少。腺内含脂肪组织少者，实质细胞呈实性排列，间以不规则的结缔组织间隔。相反腺内若富含脂肪组织，上皮细胞则形成分支状或小梁状互相吻合，并常有分支状排列的趋势。当腺体功能活跃时实质细胞增多，结缔组织减少；当腺体功能不活跃时则相反。实质细胞有主细胞、水样透明细胞及嗜酸性细胞三种类型。主细胞是实质的主要细胞，呈圆形或多边形，体积较直径6-10微米；核圆形或卵圆形，呈空泡状，位于中央，核大，直径4-5微米，约占腺体的一半，胞浆少，呈双染型，或轻度嗜酸性。一些细胞核周呈透明空晕。正常主细胞含有数量不等的脂质小体。水样透明细胞又称透明细胞。细胞体积较大，直径10-15微米，有的可达20微米，细胞边界清楚，胞浆透明空泡状，胞核较小。水样透明细胞在甲状旁腺功能亢进时数目增多，在正常腺体中很罕见。嗜酸性细胞体积较大，直径11-14微米，有的可达20微米，胞浆中有强嗜酸性颗粒而无空泡，核小而着色深。在慢性肾功能衰竭患者，甲状旁腺中的嗜酸性细胞数量显著增多，甚至形成嗜酸性结节，这种结节的边界往往较清晰，但无包膜。嗜酸性细胞在儿童和青少年中数量极少，青春期后渐多。首先是单个的，然后是成群，在40-50岁之后形成不规则的巢状或结节，60岁后占据腺体的大部分，可形成大的单个结节或结节样增生。这常给由其他甲状旁腺病变所导致的原发性甲状旁腺功能亢进的鉴别诊断带来困难。有的甚至误认为甲状旁腺肿瘤。