所有真核细胞都具有相同的基本结构，包括位于细胞外围的细胞膜、位于内部的细胞质以及悬浮于细胞质中的多种细胞器。细胞器由生物膜所包被，各自行使着独特的功能，其中含有DNA的细胞核是细胞器的一个主要成员。与真核细胞相比，细菌等原核生物具有与之相类似的结构体系，但原核生物的组成结构相对简单，体积也仅为真核细胞的千分之一左右。细菌的细胞膜与真核细胞相同，均由脂质双分子层构成（这一点将在下面的内容中进行讨论）。细菌的分子装置，如用于蛋白质组装的核糖体，其功能也与真核生物大致相同。此外，细菌有着鞭毛等一类特化的细胞结构，用于维持自身的运动特性，也可形成内膜结构，如参与助浮作用的气泡等。然而，细菌细胞中的DNA仅为单条环状分子悬浮于细胞质中，而无相对独立的细胞核区域，这一点与真核细胞有所不同。