Ядра клеток зернистого слоя отличаются заметным полиморфизмом. Одни имеют округлую или овальную форму, а другие вытянуты параллельно поверхности эпидермиса. Ядерная мембрана хорошо очерчена, однослойна и обладает на большом протяжении ровными контурами с немногочисленными выпячиваниями. У части ядер объем по сравнению с таковым клеток шиповидного слоя почти неизменен, у других он заметно уменьшен. Перинуклеарное пространство не определяется. Нуклеоплазма в центре ядер часто выглядит разреженной. Нуклеопротеидные гранулы хорошо различимы, особенно вблизи ядерной мембраны, а количество волокнистых элементов значительно уменьшено. У большинства ядер ядрышко отсутствует. Полюса отдельных ядер имеют особенно неровные контуры, и часто кнаружи от ядерной мембраны располагаются скопления свободно лежащих гранул, соответствующих по своим размерам и форме нуклеопротеидным гранулам. Нередко такие скопления вплотную примыкают к зубчатым очертаниям полюса ядра и как бы дополняют его до прежней овальной формы. Иногда граница полюса ядра ранее округлой формы обозначена лишь цепочкой таких гранул. В некоторых клетках содержатся лишь остатки ядер. Площадь их значительно уменьшена, внутренняя структура уплотнена, а окружающая мембрана имеет особенно неровные контуры. Вокруг таких ядер свободно лежат в цитоплазме значительные по площади массы нуклеопротеидных гранул. Количество митохондрий в клетках зернистого слоя относительно невелико. Они несколько меньше по размерам, чем в клетках нижележащих слоев. Митохондриальные мембраны хорошо контурированы. Матрикс светлый с немногочисленными кристами. Некоторые митохондрии выглядят оптически пустыми с 2-3 остатками крист.