Le cellule eucariotiche hanno organelli, strutture legate alla membrana che svolgono diverse funzioni nella cellula, e le cellule procariotiche no. Alcuni tipici organuli eucariotici includono il nucleo, i mitocondri, i ribosomi, gli apparati del Golgi ei cloroplasti.
Le cellule eucariotiche sono più organizzate e complesse delle cellule procariotiche. Il DNA eucariotico è alloggiato nel nucleo, mentre il DNA procariotico fluttua liberamente nel citoplasma.
Negli anni '70, la dottoressa Lynn Margulis teorizzò che gli organuli delle cellule eucariotiche erano un tempo procarioti inghiottiti da cellule più grandi. Le celle più grandi divennero gli ospiti, proteggendo le celle più piccole, mentre le celle più piccole fornivano cibo ai loro ospiti. Col tempo, nessuno dei due potrebbe esistere senza l'altro. Questa teoria endosimbiotica è stata supportata dall'evidenza che gli organelli come i mitocondri e i cloroplasti somigliano ai batteri dei nostri giorni.