Il Brooklyn College spiega che le cellule sono piccole perché devono avere un'ampia superficie rispetto alla quantità di volume che contengono per funzionare correttamente. Quando una sfera si ingrandisce, il suo volume aumenta molto più rapidamente di la sua superficie lo fa. Ciò presenta problemi logistici per la cella, poiché tenta di trasportare risorse e prodotti attraverso un grande volume senza le risorse disponibili tramite una grande superficie.
Ad esempio, una tipica cellula animale richiede ossigeno per sopravvivere. La dimensione della cella determina in parte la quantità di ossigeno di cui ha bisogno, mentre la superficie della cella limita la quantità di ossigeno che può essere assorbita alla volta. Di conseguenza, quando la dimensione di una cellula cresce, la sua richiesta di ossigeno e altre risorse aumenta rapidamente, mentre la sua capacità di assorbire l'ossigeno aumenta più lentamente. A un certo punto, la dimensione della cella causerà la divisione o la morte della cellula, secondo il Brooklyn College.
Nonostante i limiti delle dimensioni delle cellule imposte dal rapporto superficie-volume, uno studio del 2013 pubblicato sulla rivista Nature Cell Biology dimostra che la gravità limita anche le dimensioni delle cellule. Mentre la gravità è una forza trascurabile a scale molto piccole, le cellule che raggiungono circa 1 millimetro di diametro devono includere elementi strutturali per mantenere alcuni organelli stabili sotto l'influenza della gravità. Senza tali elementi, i componenti delle celle possono perdere la loro integrità strutturale.
