用碳酸银浸镀法显示的小胶质细胞是中枢神经系统中最小的一种胶质细胞。细胞体呈细长或椭圆，从胞体发出细长而有分支的突起，表面有许多小棘突。常规染色见核细长或三角形，染色较深。电镜下小胶质细胞染色深，核扁平或锯齿状，胞质内溶酶体较多。小胶质细胞数量少，约占全部胶质细胞的5％。此细胞是定居在脑内的吞噬细胞，在炎症刺激下，其抗原性增强，形态伸展，功能活跃。小胶质细胞在脑内各部分均有分布，在灰质中的数量比在白质中的多5倍。海马、嗅叶和基底神经节的小胶质细胞比丘脑和下丘脑的多，而脑干与小脑中最少。对小胶质细胞的起源尚有争议，主要存在两方面的意见：①起源于中胚层，包括起源于脑膜中胚层，毛细血管壁的周细胞(pericyte)或血循环中的单核细胞；②起源于外胚层，认为脑室室管膜附近有一些幼稚且具有变形运动能力的细胞，称阿米巴样小胶质细胞(ameboidmicroglia)，是小胶质细胞的前身。
室管膜及室管膜下层都是胚胎时期神经管壁的结构部分，因此认为小胶质细胞起源于神经外胚层。Ling(1981年)的实验证明，小胶质细胞起源于血循环中的单核细胞，后者进入发育中的中枢神经系统后转变成具有吞噬能力的阿米巴样小胶质细胞。阿米巴样小胶质细胞在吞噬中枢神经系统内一些自然退变的残余物，同时进行繁殖。至中枢神经系统发育完成后，它们变成静止小胶质细胞。当中枢神经系统损伤时，静止小胶质细胞被激活成巨噬细胞，与血循环浸入的单核细胞一齐吞噬碎片和退化变性的髓鞘。当损伤痊愈后，它们又恢复为小胶质细胞。在尼氏法与HE染色切片中其形状常有变异，这主要与其进行运动及吞噬异物有关。