Le cellule del Sertoli sono distinguibili dalle cellule della linea germinale al microscopio ottico per la forma pressoché triangolare, nucleo ovalare e citoplasma chiaro; al microscopio elettronico mostrano un citoplasma con reticolo endoplasmatico liscio (REL), largamente diffuso che circonda gocce lipidiche; si caratterizzano per la presenza di reticolo endoplasmatico rugoso (RER) a ridosso delle giunzioni narrow o tight basali; la caratteristica che ci consente il riconoscimento è anche la presenza di un nucleo con involucro nucleare frastagliato o irregolare e contiene un nucleolo con un anello di eterocromatina che visto al TEM in sezione longitudinale si presenta ai lati con due corpi cromatinici noti come "corpuscoli satelliti".