Живі клітини бувають двох основних типів - прокаріотів та еукаріотів. Близько 2 мільярдів років тому в нашому світі населяли лише прокаріоти. Основна відмінність прокаріот від еукаріотів полягає в тому, що у еукаріотів є ядро, а у прокаріотів немає. У біології "pro" означає "до", а "eu" означає "істинно", тоді як "каріот" відноситься до ядра. Біологічні дані вказують на еволюцію більшого, складного еукаріота з меншого, більш простого прокаріот.
Мембрани
Більшість прокаріотів - це бактерії, тоді як люди, тварини, рослини та гриби - еукаріоти. Клітина прокаріотів має лише одну мембрану - плазматичну мембрану, яка оточує її клітинний вміст. Еукаріотична клітина також має плазматичну мембрану, але, крім того, вона заповнена безліччю мембранних відділень. Мембрани як прокаріотичної, так і еукаріотичної клітини складаються з ліпідного бішару. Походження мембранних структур всередині еукаріотичної клітини можна пояснити ранньою великою прокаріотичною клітиною, яка охоплює менші прокаріотичні клітини, згідно з теорією ендосимбіозу.
ДНК
Як прокаріотичні, так і еукаріотичні клітини містять ДНК, яка керує роботою клітини. Ідентичний генетичний код використовується в прокаріотичних та еукаріотичних клітинах. Хоча той самий вид ДНК міститься в прокаріотичних та еукаріотичних клітинах, ДНК гола і утворює петля або коло у прокаріотів, тоді як воно складається з лінійних ниток і вкрите білком в еукаріоти.
Рибосоми
Як прокаріотичні, так і еукаріотичні клітини містять рибосоми. Рибосоми складаються з білків і РНК і є місцем синтезу білка в обох типах клітин. Будівельним матеріалом для виробництва білка є амінокислоти. Прокаріотична та еукаріотична клітини використовують однакові 20 амінокислот для утворення білків, що вказує на спорідненість.
Мітохондрії та хлоропласти
Еукаріоти містять мітохондрії або хлоропласти. Мітохондрії в клітинах тварин і хлоропласти в клітинах рослин виглядають як прокаріоти. Мітохондрії та хлоропласти подібні за розмірами та особливостями до прокаріотів. Глибокі складки внутрішньої мітохондріальної мембрани, звані кристами, нагадують складки в клітині прокаріотів, які називаються мезосомами. І акриби, і мезосоми функціонують в аеробному клітинному диханні. Клітинне дихання генерує енергію для клітини або організму. Оскільки аеробне дихання (з використанням кисню) дає більше енергії, ніж анаеробне дихання (без кисню), теорія ендосимбіозу дотримується що мітохондрії були придбані, коли анаеробна прокаріотична клітина поглинула аеробні прокаріоти і таким чином пожинала переваги аеробних дихання. Хлоропласти, як і мітохондрії, виробляють енергію для рослинних клітин. І мітохондрії, і хлоропласти мають власну циркулярну ДНК і можуть функціонувати незалежно від еукаріотичної клітини-господаря.