Ukuran sel prokariotik biasanya berdiameter 0,2-2,0 mikrometer sedangkan sel eukariotik berdiameter 10-100 mikrometer.
Eukariota disebut memiliki 'nukleus sejati' karena mengandung nukleus terikat-membran dan terdiri dari organel lain seperti lisosom, kompleks Golgi, retikulum endoplasma, mitokondria dan kloroplas, sedangkan prokariota tidak memiliki membran nuklir atau membran organel tertutup lainnya.
Pada prokariota, flagel terbuat dari dua blok pembangun protein; dan dinding sel secara kimiawi kompleks dan terbuat dari peptidoglikan (satu polimer besar asam amino dan gula), sedangkan flagel eukariota lebih kompleks dengan banyak mikrotubulus dan ketika dinding sel hadir mereka secara kimiawi sederhana.
Pada prokariota, pembelahan sel terjadi melalui pembelahan biner dan tidak terjadi meiosis tetapi hanya transfer fragmen DNA yang terjadi melalui konjugasi. Pembelahan sel pada eukariota terjadi melalui mitosis dan reproduksi seksual terjadi melalui meiosis.
Pada eukariota, membran plasma terdiri dari sterol dan karbohidrat. Sitoplasma terdiri dari sitoskelet dan aliran sitoplasma hadir. Ribosom lebih besar (80S) dan lebih kecil (70S) dalam ukuran, dan kromosom banyak dan tersusun secara linier dengan histones. DNA eukariota jauh lebih kompleks daripada DNA prokariota.
Pada prokariota, membran plasma tidak mengandung karbohidrat atau sterol. Sitoplasma tidak memiliki aliran sitosketeton atau sitoplasma. Ribosom berukuran lebih kecil (70S) dan hadir dengan kromosom sirkuler tunggal yang tidak mengandung histones.