Levande celler är av två huvudtyper, prokaryoter och eukaryoter. För ungefär två miljarder år sedan bebodde bara prokaryoter vår värld. Huvudskillnaden mellan prokaryoter och eukaryoter är att eukaryoter har en kärna och prokaryoter inte har det. I biologin betyder "pro" "före" och "eu" betyder "sant" medan "karyote" hänvisar till kärnan. De biologiska bevisen pekar på utvecklingen av den större, mer komplexa eukaryoten från den mindre, enklare prokaryoten.
Membran
De flesta prokaryoter är bakterier, medan människor, djur, växter och svampar är eukaryoter. Den prokaryota cellen har bara ett membran, plasmamembranet, som omger dess cellulära innehåll. Den eukaryota cellen har också ett plasmamembran, men dessutom är den fylld med många membranomslutna fack. Membranen hos både den prokaryota och den eukaryota cellen består av ett lipid dubbelskikt. Ursprunget till membranstrukturerna inom den eukaryota cellen kan förklaras av en tidig stor prokaryot cell som uppslukar mindre prokaryota celler, enligt endosymbios-teorin.
DNA
Både prokaryota och eukaryota celler innehåller DNA, vilket styr cellens funktion. Den identiska genetiska koden används i prokaryota och eukaryota celler. Även om samma typ av DNA finns i prokaryota och eukaryota celler, är DNA naken och bildar en loop eller cirkel i prokaryoter, medan den består av linjära strängar och täckt med protein i eukaryoter.
Ribosomer
Både prokaryota och eukaryota celler innehåller ribosomer. Ribosomer består av proteiner och RNA och är platsen för proteinsyntes i båda celltyperna. Byggstenarna för att göra protein är aminosyror. De prokaryota och eukaryota cellerna använder samma 20 aminosyror för att framställa proteiner, vilket indikerar släkt.
Mitokondrier och kloroplaster
Eukaryoter innehåller mitokondrier eller kloroplaster. Mitokondrier i djurceller och kloroplaster i växtceller ser ut som prokaryoter. Mitokondrier och kloroplaster har samma storlek och egenskaper som prokaryoter. De djupa veckarna i det inre mitokondriella membranet, kallat cristae, liknar veck i den prokaryota cellen, kallad mesosomer. Både cristae och mesosomer fungerar i aerob cellandning. Cellandning genererar energi för cellen eller organismen. Eftersom aerob andning (med syre) ger mer energi än anaerob andning (utan syre), gäller endosymbios-teorin att mitokondrier förvärvades när en anaerob prokaryot cell uppslukade aeroba prokaryoter och så skördade fördelarna med aerob andning. Kloroplaster, som mitokondrier, producerar energi för växtceller. Både mitokondrier och kloroplaster har sitt eget cirkulära DNA och kan fungera oberoende av den eukaryota värdcellen.