原核细胞和真核细胞是生物圈的两个最重要的细胞类群。（如图1）
图1
原核细胞和真核细胞的基本特征的比较：
特征原核细胞真核细胞
大小较小1-10um较大10-um
细胞壁除支原体不具备细胞壁外，植物主要是纤维素和
其他的主要成分为肽聚糖。果胶，真菌主要是几
丁质，动物细胞无细
胞壁。
细胞质只有核糖体一种细胞器。具有多种结构复杂的细
胞器。
细胞核无细胞核、有核区，有环具有以丝状DNA和蛋
状DNA，无染色体，无白质为主要成分的
核膜、核仁。染色体，有核膜、
核仁。
细胞质膜有并具有多功能性。有。
染色体由一个（少数多个）环状2个染色体以上，染
DNA分子构成的单个染色色体由线状DNA与
体，DNA不与或很少与蛋蛋白质组成。
白质结合。
膜质细胞器没有有
核糖体70S（包括50S和30S的80S（包括60S和4
大小亚单位）0S的大小亚单位）
DNA存在拟核、质粒。细胞核、线粒体和
部位细菌具有裸露的质粒DNA。叶绿体。
细胞骨架没有有
细胞增殖、无丝分裂、直接分裂出芽等。有丝分裂、无丝分裂
分裂方式和减数分裂。
变异类型基因突变突变和基因重组
是否遵循
遗传定律遵循孟德尔遗传定律。不遵循。
例子细菌、蓝藻、放线菌、衣原酵母菌等真菌，高等
体、支原体等。动植物细胞。
其中，最根本的区别可以归纳为两条：
1、细胞膜系统的分化和演变
真核细胞以膜系统的分化为基础，首先分化为两个独立的部分——细胞核、细胞质，细胞质内又以膜系统为基础分隔为结构更加精细、功能更加专一的单位（各种重要的细胞器）。细胞内部的结构和职能的分工是真核细胞区别于原核细胞的重要标志。
随着细胞体积的增大与细胞内部结构的复杂化，细胞的内部就需要空间上的合理布局，也必然需要一个精密的支架，而细胞骨架可能主要担任这个角色。
这好比细胞核是“大脑”，细胞质是身体的各个“器官”。细胞骨架相当于“骨骼”。
2、遗传信息量和遗传装置的扩增与复杂化
建立在细胞内膜系统分化基础上的内部结构与功能的区域化和专一化，是细胞进化过程中的一次重大飞跃，导致了遗传装置的扩增与基因表达方式的相应变化。
真核细胞的基因组一般远大于原核细胞，作为遗传信息载体的DNA也由原核细胞的环状单倍性变为线状多倍性；基因数量也大大增加，由几千发展到2~3万个；细胞核的存在，使真核细胞基因表达实现了多层次调控，远比原核生物精细与复杂，为完成复杂的生命活动提供了基础。原核细胞基因表达的调控主要以操纵子的形式来进行，难以完成细胞的复杂化，原核细胞的这种简单的调控方式能适应多种不利环境，进行快速的调节。
原核细胞和真核细胞已经在地球上共同存在了近20亿年。长期的共存，使两者间形成了复杂的相互关系，这种关系很多时候对双方都是至关重要的。如：脊椎动物消化管中存在由数以百计的微生物组成的肠道菌群，宿主为它们提供栖息地和营养物质，而菌群的定殖对宿主的正常生命活动，尤其是免疫系统的正常发育与维持必不可少。