Levende celler er af to hovedtyper, prokaryoter og eukaryoter. For omkring 2 milliarder år siden beboede kun prokaryoter vores verden. Den største forskel mellem prokaryoter og eukaryoter er, at eukaryoter har en kerne, og prokaryoter ikke har det. I biologi betyder "pro" "før" og "eu" betyder "sandt", mens "karyote" henviser til kernen. Det biologiske bevis peger på udviklingen af den større, mere komplekse eukaryot fra den mindre, enklere prokaryot.
Membraner
De fleste prokaryoter er bakterier, mens mennesker, dyr, planter og svampe er eukaryoter. Den prokaryote celle har kun en membran, plasmamembranen, der omgiver dens cellulære indhold. Den eukaryote celle har også en plasmamembran, men derudover er den fyldt med mange membranindelukkede rum. Membranerne i både den prokaryote og den eukaryote celle består af et lipid-dobbeltlag. Oprindelsen af membranstrukturer i den eukaryote celle kan forklares ved en tidlig stor prokaryot celle, der opslæmmer mindre prokaryote celler, ifølge endosymbiose teorien.
DNA
Både prokaryote og eukaryote celler indeholder DNA, som styrer driften af cellen. Den identiske genetiske kode bruges i prokaryote og eukaryote celler. Selvom den samme slags DNA findes i prokaryote og eukaryote celler, er DNA nøgen og danner en loop eller cirkel i prokaryoter, mens den er sammensat af lineære tråde og dækket med protein i eukaryoter.
Ribosomer
Både prokaryote og eukaryote celler indeholder ribosomer. Ribosomer består af proteiner og RNA og er stedet for proteinsyntese i begge celletyper. Byggestenene til fremstilling af protein er aminosyrer. De prokaryote og de eukaryote celler bruger de samme 20 aminosyrer til at fremstille proteiner, hvilket indikerer sammenhæng.
Mitokondrier og kloroplaster
Eukaryoter indeholder mitokondrier eller kloroplaster. Mitokondrier i dyreceller og kloroplaster i planteceller ligner prokaryoter. Mitokondrier og kloroplaster har samme størrelse og egenskaber som prokaryoter. De dybe folder i den indre mitokondriale membran, kaldet cristae, ligner folderne i den prokaryote celle, kaldet mesosomer. Både cristae og mesosomer fungerer i aerob cellulær respiration. Cellular respiration genererer energi til cellen eller organismen. Fordi aerob respiration (ved hjælp af ilt) giver mere energi end anaerob respiration (uden ilt), holder endosymbiose teorien at mitokondrier blev erhvervet, da en anaerob prokaryot celle opslugte aerobe prokaryoter og så høstede fordelene ved aerob respiration. Kloroplaster producerer ligesom mitokondrier energi til planteceller. Både mitokondrier og kloroplaster har deres eget cirkulære DNA og kan fungere uafhængigt af den eukaryote værtscelle.