Tutti gli organismi viventi possono essere ordinati in uno dei due gruppi a seconda della struttura fondamentale delle loro cellule: il procarioti e gli eucarioti. I procarioti sono organismi costituiti da cellule prive di un nucleo cellulare o di eventuali organelli racchiusi in una membrana. Gli eucarioti sono organismi costituiti da cellule che possiedono un nucleo legato alla membrana che detiene materiale genetico così come organelli legati alla membrana.
Le cellule mantengono i processi chimici ordinati e compartimentati in modo tale che i singoli processi cellulari non interferiscano con gli altri e la cellula può svolgere le sue attività di metabolizzazione, riproduzione, ecc. Per raggiungere questo obiettivo, i componenti cellulari sono racchiusi in una membrana che funge da barriera tra il mondo esterno e la chimica interna della cellula. Il membrana cellulare è una barriera selettiva, nel senso che fa entrare alcune sostanze chimiche e altre fuori. In tal modo mantiene l'equilibrio chimico necessario per la sopravvivenza della cellula.
I procarioti sono organismi costituiti da cellule prive di un nucleo cellulare o di eventuali organelli racchiusi in una membrana. Ciò significa che il materiale genetico DNA nei procarioti non è legato all'interno di un nucleo. Inoltre, il DNA è meno strutturato nei procarioti che negli eucarioti: nei procarioti, il DNA è un singolo ciclo, mentre negli eucarioti il DNA è organizzato in cromosomi. La maggior parte dei procarioti sono costituiti da una sola cellula (unicellulare) ma ce ne sono alcuni che sono costituiti da raccolte di cellule (multicellulari).
Gli scienziati hanno diviso i procarioti in due gruppi, i batteri e gli archei. Alcuni batteri, tra cui E Coli, Salmonella e Listeria, si trovano negli alimenti e possono causare malattie;altri sono effettivamente utili alla digestione umana e ad altre funzioni.Gli archei sono stati scoperti come una forma di vita unica che è in grado di vivere indefinitamente in ambienti estremi come prese d'aria idrotermali o ghiaccio artico.
Gli eucarioti sono organismi costituiti da cellule che possiedono un nucleo legato alla membrana (che contiene il DNA sotto forma di cromosomi) e organelli legati alla membrana. Gli organismi eucariotici possono essere organismi multicellulari o monocellulari. Tutti gli animali sono eucarioti. Altri eucarioti includono piante, funghi e protisti.
Una tipica cellula eucariotica è circondata da una membrana plasmatica e contiene molte strutture e organelli diversi con una varietà di funzioni. Esempi includono i cromosomi (una struttura di acidi nucleici e proteine che trasportano genetica informazioni sotto forma di geni) e dei mitocondri (spesso descritti come "la centrale elettrica del cellula").