Al contrario delle cellule eucariotiche, che contengono il loro materiale genetico all'interno di un nucleo, le cellule procariotiche permettono al loro materiale genetico di fluttuare nel citoplasma della cellula. In effetti, le cellule procariotiche non hanno alcun legame interno, legato alla membrana organelli. Mentre entrambi i tipi di cellule usano il DNA come materiale genetico primario, i procarioti sistemano il loro DNA in un semplice cerchio, invece di raggrupparlo in diversi cromosomi, come fanno gli eucarioti.
Nonostante la mancanza di un nucleo, le cellule procariote concentrano il loro anello circolare di DNA in una piccola porzione della cellula chiamata nucleoide, ma una membrana non lega questo DNA insieme. In generale, le cellule procariotiche sono piccole rispetto alle cellule eucariotiche. Questa differenza si verifica in parte a causa dei limiti dell'esperienza dei procarioti nel tentativo di trasportare risorse attorno alla cellula senza organelli.
I procarioti pre-datano gli eucarioti in modo significativo, e la loro struttura primitiva illustra questo. Parte del loro successo risiede nella loro capacità di scambiare materiale genetico direttamente con altre cellule. Chiamato trasferimento genico orizzontale, questa capacità consente la resistenza agli antibiotici. I procarioti usano piccoli anelli di DNA, chiamati plasmidi, come metodo per il trasferimento genico orizzontale.
La maggior parte delle cellule procariotiche presenta un flagello, una lunga coda a forma di frusta che li spinge attraverso il loro ambiente. Le cellule eucariotiche presentano diversi tipi di strutture locomotorie, a seconda della loro funzione.
