活的大变形虫的体形在不断地改变着，但里面的结构却比较简单。它的体表为一层极薄的质膜。在质膜的下面没有颗粒、均质透明的一层为外质，在外质的里面为流动的内质，内具有颗粒，其中有扁盘形的细胞核、伸缩泡、食物泡以及处在不同消化程度的食物颗粒等。内质又可以再分为两部分，处在外层的相对固态的称为凝胶质，在其内部呈液态的称为溶胶质。
大变形虫在运动时，由体表任何部位都可形成临时性的细胞质突起，称为伪足，是变形虫的临时运动器。伪足形成时，外质向外凸出呈指状，内质流入其中，即溶胶质向运动的方向流动，流动到临时的突起前端后，又向外分开，接着又变为凝胶质，同时后边的凝胶质又转变为溶胶质，不断地向前流动，这样虫体不断向伪足伸出的方向移动。这种运动方式被称为变形运动。
伪足不仅是大变形虫的运动器，也有摄食的作用。它主要以单胞藻类、小的原生动物等为食。当碰到食物时，大变形虫就伸出伪足进行包围，随着食物也会带进一些水分，形成食物泡，与质膜脱离后就进入内质中，并随着内质流动。食物泡和细胞内的溶酶体融合，由溶酶体所含的各种水解酶消化食物，整个消化过程均在食物泡内进行。已经消化的食物进入周围的细胞质中；不能消化的物质，就随着变形虫的前进，则相对地留于后端，最后通过质膜排出体外，这种现象称为排遗。
大变形虫除了能吞噬固体食物外，还能摄取一些液体物质，这种现象很象饮水一样，因此称为胞饮作用。有趣的是，胞饮作用必须有某些物质诱导才能发生，它在纯水中、在糖和其他碳水化合物溶液中都不发生胞饮作用，而在具有蛋白质、氨基酸或某些盐类的就发生胞饮作用。
大变形虫和其他动物一样需要和利用能量、进行呼吸作用。它的呼吸作用所摄入的氧和排出的二氧化碳都是通过体表来进行。
当大变形虫长到一定大小时，就会进行二分裂繁殖，分化成二个大变形虫。这个过程是典型的有丝分裂，一般条件下大约进行30分钟。在分裂过程中，体形变圆，有很多小伪足，中期时核膜消失，体伸长，然后分裂，分成两个子细胞。在一般条件下，大变形虫大约需要3天达到其再分裂的大小。
大变形虫结构简单、容易培养，是研究生命科学的重要实验材料。用它做的实验非常多，对探讨一些生命的基本问题是很有用的。
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