Planten maken gebruik van vacuolen anders dan dieren of andere organismen. De unieke functies van vacuolen in plantencellen helpen planten veel dingen te doen, zoals omhoog groeien op stevige stengels, zich naar zonlicht uitstrekken en er energie uit verkrijgen, en zichzelf beschermen tegen roofdieren en droogtes.

Plantencellen bevatten vaak een grote vacuole die meer ruimte in de cel vult dan elke andere organel. De plantencel-vacuole bestaat uit de tonoplast, die een zak vormt rond een vloeistof genaamd celsap
. Celsap bevat water en een aantal andere stoffen. Deze kunnen zijn:

Het celsap kan ook gifstoffen bevatten die de vacuole heeft helpen verwijderen uit de rest van de cel. Deze gifstoffen kunnen voor sommige planten als zelfverdedigingsmechanisme werken tegen herbivoren.

De concentratie van ionen in het celsap is een nuttig hulpmiddel om water via osmose in en uit de vacuole te verplaatsen. Als de ionenconcentratie hoger is in de vacuole, beweegt water door de tonoplast in de vacuole. Als de ionenconcentratie hoger is in het cytoplasma buiten de vacuole, beweegt water uit de vacuole. De vacuole vergroot of krimpt wanneer water erin of eruit stroomt.

Het proces van osmose om de grootte van de vacuole te beheren resulteert in een gewenste hoeveelheid interne druk op de celwand. Dit staat bekend als turgordruk
en het stabiliseert de cel en verhoogt de structuur van de plant. Het verhogen van de turgordruk van de vacuole kan ook helpen de cel te stabiliseren tijdens perioden van celgroei. De grote vacuole dient ook de functie van het handhaven van de celstructuur, door andere organellen in hun optimale locaties in de cel te verdringen.
De rol van de Vacuole in dierlijke cellen

Terwijl vacuolen van planten gemakkelijk te identificeren zijn vanwege de grote hoeveelheid ruimte die ze in de cel innemen, dierencellen zouden niet profiteren van een grote centrale vacuole. Dit is met name het geval omdat dierlijke cellen geen celwand hebben om tegendruk te leveren aan de turgordruk van een grote vacuole, en de dierlijke cellen zouden uiteindelijk barsten. Dierlijke cellen hebben mogelijk geen vacuolen, of ze kunnen verschillende vacuolen hebben, afhankelijk van de functie en de behoeften van de cel.

In plaats van als structurele elementen te werken, zijn vacuolen in dierlijke cellen klein en brengen ze het grootste deel van hun tijd door met het transporteren naar en uit de cel voor verschillende organische materialen. De vacuolen bieden twee soorten transport: exocytose
en endocytose
.

Exocytose is de methode waarmee vacuolen materialen uit de cel verplaatsen. Deze materialen zijn vaak ongewenste materialen zoals afval, of moleculen die bestemd zijn voor andere cellen of de extracellulaire vloeistof. Tijdens exocytose bereiden vacuolen enkele moleculen voor om signalen af te geven die door andere cellen worden ontvangen, waardoor die moleculen worden opgehaald.

Endocytose is het omgekeerde proces van exocytose, waarbij vacuolen helpen om organisch materiaal in de dierlijke cel te brengen . In het geval van signaalmoleculen die zijn verpakt en vrijgegeven door de vacuole van een cel, kan een vacuole van een andere cel het molecuul ontvangen en in de cel brengen.

Endocytose is een belangrijke functie voor de vacuole in dierlijke cellen omdat het bijdraagt aan de immuniteit tegen besmettelijke ziekten. Vacuolen kunnen bacteriën en andere microben in cellen brengen terwijl de rest van de cel veilig blijft. In de vacuole werken enzymen bij het afbreken van de gevaarlijke ziekteverwekkers.

Vacuolen beschermen dieren ook op dezelfde manier tegen ziekten en gevaar door potentiële voedsel- en andere toxines af te breken, waarbij de barrière van de tonoplast de beledigende moleculen uit de rest van de cel.