Bạch cầu đơn nhân có hình dạng amip, và có tế bào chất không kết hạt,[1] do đó được phân loại là bạch cầu không hạt. Chứa hạt nhân một thùy, những tế bào này là một trong những loại bạch cầu có một nhân có trú ngụ các hạt ưa azua. Hình dạng nguyên mẫu của hạt nhân của bạch cầu đơn nhân là hình elip; nói ẩn dụ thì giống hình hạt đậu hoặc hình quả thận, mặc dù sự khác biệt đáng kể nhất là vỏ hạt nhân không được phân nhánh thành các thùy. Trái ngược với kiểu phân loại này chính là bạch cầu đa nhân hay còn gọi là bạch cầu hạt. Bạch cầu đơn nhân hợp thành 2% đến 10% của tất cả các bạch cầu trong cơ thể người và phục vụ nhiều vai trò trong chức năng miễn dịch. Các vai trò đó bao gồm: bổ sung đại thực bào cư trú trong điều kiện bình thường; di chuyển trong khoảng 8-12 giờ để phản hồi các tín hiệu viêm từ các vị trí nhiễm trùng trong các mô; và biệt hóa thành các đại thực bào hoặc tế bào tua để tạo ra phản ứng miễn dịch. Ở một người trưởng thành, một nửa số bạch cầu đơn nhân được lưu trữ trong lá lách.[2] Chúng thay đổi thành đại thực bào sau khi xâm nhập vào không gian mô thích hợp và có thể biến đổi thành các tế bào bọt trong nội mô.