Le papille vallate sono formate da un voluminoso rilievo connettivale cilindrico dalla cui superficie si sollevano papille secondarie; la papilla connettivale non sporge dalla lamina propria (come è invece il caso delle papille filiformi e fungiformi). L'epitelio, dalla superficie dell'organo, si affonda attorno alla papilla connettivale, raggiunge la base di questa e risale sul versante opposto. In tal modo, tutt'intorno alla papilla, viene a formarsi un profondo solco circolare (o vallo). Nell'epitelio che riveste le due pareti del vallo sono contenuti numerosi calici gustativi; il loro numero diminuisce progressivamente con l'età. Al fondo del vallo che circonda le papille vallate si aprono i condotti escretori di numerose ghiandole a secrezione sierosa pura, le ghiandole gustative (di Von Ebner). Il loro secreto, assai fluido, ha il compito di mantenere libero il vallo delle papille in modo che le gemme gustative siano sempre in grado di ricevere gli stimoli sapidi portati dagli alimenti.