Velikost prokaryotických buněk je obvykle 0,2 až 2,0 mikrometrů v průměru, zatímco eukaryotická buňka má průměr 10 až 100 mikrometrů.
Eukaryoty jsou označovány jako „skutečné jádro“, protože obsahují jádra vázaná na membránu a sestávají z jiných organel, jako jsou lysosomy, Golgiho komplex, endoplazmatické retikulum, mitochondrie a chloroplasty, zatímco prokaryoty nemají jadernou membránu nebo jiné organely uzavřené na membráně.
V prokaryotech je flagellum vyrobeno ze dvou proteinových stavebních bloků; a buněčná stěna je chemicky složitá a vyrobená z peptidoglykanu (jediného velkého polymeru aminokyselin a cukru), zatímco bičík eukaryot je složitější s více mikrotubuly a když jsou přítomny buněčné stěny, jsou chemicky jednoduché.
V prokaryotech dochází k buněčnému dělení binárním štěpením a nedochází k žádné meióze, ale pouze konjugace fragmentů DNA probíhá. K dělení buněk v eukaryotech dochází prostřednictvím mitózy a sexuální reprodukce dochází k meióze.
V eukaryotech se plazmatická membrána skládá ze sterolů a uhlohydrátů. Cytoplazma se skládá z cytoskeletů a je přítomno cytoplazmatické proudění. Ribozomy jsou větší (80S) a menší (70S) a chromozomy jsou vícenásobné a lineárně uspořádané s histony. DNA eukaryot je mnohem složitější než DNA prokaryot.
U prokaryotů plazmatická membrána neobsahuje uhlohydráty nebo steroly. Cytoplazma nemá cytosketeton ani cytoplazmatický proud. Ribozomy jsou menší (70S) a mají jediný kruhový chromozom, který neskládá histony.