Τα ηωσινόφιλα έχουν ένα δίλοβο πυρήνα, είναι μεγαλύτερα από τα ουδετερόφιλα (διάμετρος 9μ m στο αίμα και έως 14μ m στο συνδετικό ιστό) και αναγνωρίζονται από τα μεγάλα επιμηκυσμένα ειδικά κοκκία που χρωματίζονται έντονα ερυθρά με την ηωσίνη ( Εικ. 9 ) . Σπάνια μπορεί να παρατηρηθεί και τρίλοβος πυρήνας. Τα ηωσινόφιλα φέρουν μικρή συσκευή Golgi , λίγα μιτοχόνδρια και κοκκία γλυκογόνου.

Το πιο χαρακτηριστικό στοιχείο της μικροσκοπικής δομής των ηωσινόφιλων είναι τα μεγάλα, ωοειδή διαθλαστικά ειδικά κοκκία (0,15-1,5 μ m μήκος και 0.3-1,0 μ m πλάτος) που περιβάλλονται από μεμβράνη. Στις φωτογραφίες ηλεκτρονικού μικροσκοπίου διέλευσης τα κοκκία ποικίλλουν σε εμφάνιση μεταξύ των διαφόρων ειδών των θηλαστικών. Στον άνθρωπο τα κοκκία αυτά οποία περιέχουν ένα (ή περισσότερα) κεντρικό ηλεκτρονικά πυκνό ρομβοειδές κρυσταλλοειδές , με κυβική δικτυωτή δομή, που περιβάλλεται από θεμέλια ουσία μικρότερης πυκνότητας ( Εικ.10 ).