真核生物包括我们熟悉的动植物以及微小的原生动物单细胞海藻，真菌，苔藓等。真核细胞具有一个或多个由双膜包裹的细胞核，遗传物质包含于核中，并以染色体的形式存在。染色体由少量的组蛋白及某些富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质构成。真核生物进行有性繁殖，并进行有丝分裂。
原核细胞
没有核膜，遗传物质集中在一个没有明确界限的低电子密度区，称为拟核。DNA为裸露的环状分子，通常没有结合蛋白，环的直径约为2.5nm，周长约几十纳米，大多数原核生物没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型，原核细胞，这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核，同时也没有核膜和核仁，只有拟核，进化地位较低。
原核细胞指没有核膜且不进行有丝分裂，减数分裂，无丝分裂的细胞。这种细胞不发生原生质流动，观察不到变形虫样运动。鞭毛呈单一的结构。光合作用：氧化磷酸化在细膜进行，没有叶绿体，线粒体等。细胞器的分化，只有核糖体。由这种细胞构成的生物，称为原核生物，它包括所有的细菌和蓝藻类。即构成细菌和蓝藻等低等生物的细胞。它没有真正的细胞核(Nucleus)，只有原核或拟核，所含的一个基因带(或染色体)，是环状双股单一顺序的脱氧核糖核酸分子(Circular DNA)，没有组蛋白(Histons)与之结合无核仁(Nucleolus)，缺乏核膜(Nuclear envelope)。外层原生质中有70S核糖体与中间体，缺乏高尔基体(Golgi)，内质网(E.R)，线粒体和中间体(centrosomes)等。转录和转译(Transcription and translation)同时进行，四周质膜内含有呼吸酶。无有丝分裂(Mitosis)和减数分裂(Meiosis)，脱氧核糖核酸(DNA)复制后，细胞随即分裂为二。
古核细胞
也称古细胞(Archaebacteria).是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成，核糖体对氯霉素不敏感，RNA聚合酶和真核细胞的相似，DNA具有内含子并结合组蛋白；此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征，如：细胞膜中的脂类是不可皂化的；细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸，D型氨基酸和二氨基庚二酸。
极端嗜热菌(Themophiles)：能生长在90℃以上的高温环境，如斯坦福大学科学家发现的古细菌，最适生长温度为100℃，80℃以下即失活，德国的斯梯特(K.stetter)研究组在意大利海底发现的一族古细菌，能生活在110℃以上高温中，最适生长温度为98℃，降至84℃即停止生长；美国的J.A.Baross发现一些从火山口中分离出的细菌可以生活在250℃的环境中。嗜热菌的营养范围很广，多为异养菌，其中许多能将硫氧化以取得能量。
极端嗜盐菌(Extremehalophiles)：生活在高盐度环境中，盐度可达25%，如死海和盐湖中。极端嗜盐菌的细胞壁由富含酸性氨基酸的糖蛋白组成，这种细胞壁结构的完整由离子键维持，高Na+浓度对于其细胞壁蛋白质亚单位之间的结合，保持细胞结构的完整性是必需的。当从高盐环境转到低盐环境后，一方面细胞壁蛋白解聚为蛋白质单体，使胞壁失去完整，另一方面细胞内外离子浓度平衡打破，细胞吸水膨胀，最终引起胞壁破裂，菌体完全自溶。
