Żywe komórki dzielą się na dwa główne typy: prokarionty i eukarionty. Około 2 miliardy lat temu nasz świat zamieszkiwały tylko prokarionty. Główna różnica między prokariontami a eukariotami polega na tym, że eukarionty mają jądro, a prokarionty nie. W biologii „pro” oznacza „przed”, a „eu” oznacza „prawdę”, podczas gdy „kariot” odnosi się do jądra. Dowody biologiczne wskazują na ewolucję większego, bardziej złożonego eukarionta z mniejszego, prostszego prokariota.
Membrany
Większość prokariontów to bakterie, podczas gdy ludzie, zwierzęta, rośliny i grzyby to eukariota. Komórka prokariotyczna ma tylko jedną błonę, błonę plazmatyczną, która otacza jej zawartość komórkową. Komórka eukariotyczna ma również błonę plazmatyczną, ale dodatkowo jest wypełniona wieloma przedziałami zamkniętymi w błonie. Błony zarówno komórki prokariotycznej, jak i eukariotycznej składają się z dwuwarstwy lipidowej. Pochodzenie struktur błonowych w komórce eukariotycznej można wyjaśnić tym, że wczesna duża komórka prokariotyczna pochłania mniejsze komórki prokariotyczne, zgodnie z teorią endosymbiozy.
DNA
Zarówno komórki prokariotyczne, jak i eukariotyczne zawierają DNA, który kieruje pracą komórki. Identyczny kod genetyczny jest używany w komórkach prokariotycznych i eukariotycznych. Chociaż ten sam rodzaj DNA znajduje się w komórkach prokariotycznych i eukariotycznych, DNA jest nagi i tworzy pętla lub koło u prokariontów, podczas gdy składa się z liniowych nici i jest pokryty białkiem in eukarionty.
Rybosomy
Zarówno komórki prokariotyczne, jak i eukariotyczne zawierają rybosomy. Rybosomy składają się z białek i RNA i są miejscem syntezy białek w obu typach komórek. Blokami budulcowymi do produkcji białka są aminokwasy. Komórki prokariotyczne i eukariotyczne używają tych samych 20 aminokwasów do wytwarzania białek, co wskazuje na pokrewieństwo.
Mitochondria i Chloroplasty
Eukarionty zawierają mitochondria lub chloroplasty. Mitochondria w komórkach zwierzęcych i chloroplasty w komórkach roślinnych wyglądają jak prokariota. Mitochondria i chloroplasty są podobne pod względem wielkości i cech do prokariontów. Głębokie fałdy wewnętrznej błony mitochondrialnej, zwane cristae, przypominają fałdy w komórce prokariotycznej, zwane mezosomami. Zarówno cristae, jak i mezosomy działają w tlenowym oddychaniu komórkowym. Oddychanie komórkowe wytwarza energię dla komórki lub organizmu. Ponieważ oddychanie tlenowe (z użyciem tlenu) daje więcej energii niż oddychanie beztlenowe (bez tlenu), teoria endosymbiozy utrzymuje się że mitochondria zostały nabyte, gdy beztlenowa komórka prokariotyczna pochłonęła tlenowe prokariota i w ten sposób odniosła korzyści z tlenowych oddychanie. Chloroplasty, podobnie jak mitochondria, produkują energię dla komórek roślinnych. Zarówno mitochondria, jak i chloroplasty mają własne koliste DNA i mogą funkcjonować niezależnie od eukariotycznej komórki gospodarza.