Живе ћелије су два главна типа, прокариоти и еукариоти. Пре око 2 милијарде година само су прокариоти насељавали наш свет. Главна разлика између прокариота и еукариота је у томе што еукариоти имају језгро, а прокариоти немају. У биологији „про“ значи „пре“, а „еу“ значи „истинито“, док се „кариот“ односи на језгро. Биолошки докази указују на еволуцију већег, сложенијег еукариота из мањег, једноставнијег прокариота.
Мембране
Већина прокариота су бактерије, док су људи, животиње, биљке и гљиве еукариоти. Прокариотска ћелија има само једну мембрану, плаземску мембрану, која окружује њен ћелијски садржај. Еукариотска ћелија такође има плаземску мембрану, али је, поред тога, испуњена многим одељцима који су затворени мембраном. Мембране и прокариотске и еукариотске ћелије састоје се од двослоја липида. Порекло мембранских структура унутар еукариотске ћелије може се објаснити раном великом прокарионтском ћелијом која је захватила мање прокарионтске ћелије, према теорији ендосимбиозе.
ДНК
И прокарионтске и еукариотске ћелије садрже ДНК која усмерава рад ћелије. Идентични генетски код се користи у прокариотским и еукариотским ћелијама. Иако се иста врста ДНК налази у прокариотским и еукариотским ћелијама, ДНК је гола и формира а петља или круг код прокариота, док је он састављен од линеарних нити и прекривен протеинима у еукариоти.
Рибозоми
И прокарионтске и еукариотске ћелије садрже рибозоме. Рибосоми се састоје од протеина и РНК и место су синтезе протеина у оба типа ћелија. Грађевински блокови за стварање протеина су аминокиселине. Прокариотске и еукариотске ћелије користе истих 20 аминокиселина за стварање протеина, што указује на сродност.
Митохондрије и хлоропласти
Еукариоти садрже митохондрије или хлоропласте. Митохондрији унутар животињских ћелија и хлоропласти унутар биљних ћелија изгледају попут прокариота. Митохондрији и хлоропласти су по величини и карактеристикама слични прокарионима. Дубоки набори унутрашње митохондријалне мембране, звани криста, подсећају на наборе у прокарионтској ћелији, зване мезозоми. Кристе и мезозоми функционишу у аеробном ћелијском дисању. Ћелијско дисање ствара енергију за ћелију или организам. Будући да аеробно дисање (коришћењем кисеоника) даје више енергије од анаеробног дисања (без кисеоника), теорија ендосимбиозе важи да су митохондрији стечени када је анаеробна прокариотска ћелија прогутала аеробне прокариоте и тако убрала благодати аеробних дисање. Хлоропласти, попут митохондрија, производе енергију за биљне ћелије. И митохондрији и хлоропласти имају своју кружну ДНК и могу функционисати независно од еукариотске ћелије домаћина.
