根据细胞结构上的的差异，可以把细胞分为真核细胞（eucaryotic cell，eu是希腊语“真实”的意思，karyon是希腊语“核”的意思）与原核细胞（procaryotic cell）两大类。这一概念最早是在20世纪60年代由著名细胞生物学家H.Ris提出来的，由此延伸而把整个生物界划分为原核生物（prokaryote）与真核生物（eukaryote）两大类群（域，domain）。[4]
原核细胞是组成原核生物的细胞。这类细胞最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。原核细胞的体积一般都较小，多数细胞的直径都在1~10μm之间，结构简单，一般不具备真核细胞特有的某些细胞器结构，外部由细胞膜（cell membrane）包围，细胞膜的结构和化学组成与真核细胞基本相似，但缺乏固醇类物质。在细胞膜之外还有坚固的细胞壁保护，但其细胞壁（cell wall）的化学组成与真核细胞壁不同，主要由一种叫胞壁质的蛋白多糖所组成，有的原核细胞壁外还有胶质层。[5]
高等原核细胞内有一个含DNA的区域，称类核或拟核（nucleoids），如细菌（bac-teria）和蓝藻（eyanobacteria），只有一条DNA链，这种DNA不与蛋白质结合。类核外没有核被膜（nuclear envelope）。在原核细胞质中没有线粒体（mitochondria）、内质网（endoplasmic reticulum）、高尔基体（Golgi apparatus）等，但有核糖体（ribosome）和中间体（mesosome）。[5]
在地球上，原核细胞生存约35亿年，比真核细胞生物早约20亿年。原核生物都是由单个细胞构成的，在地球上分布的广度与对生态环境的适应性都远远强于真核生物。[5]
典型的原核生物细胞。图源：OpenStax公益网站
细胞壁
细胞壁[2] 厚度因细菌不同而异，一般为15-30纳米。主要成分是肽聚糖，由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元，以β（1-4）糖苷键连接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链，相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥（革兰氏阳性菌）或肽键（革兰氏阴性菌）桥接起来，形成了肽聚糖片层，像胶合板一样，粘合成多层。 共5张 原核细胞的部分结构示意图
肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样，而横向短肽链却有物种间的差异。革兰氏阳性菌细胞壁厚约20-80纳米，有15-50层肽聚糖片层，每层厚1纳米，含20-40%的磷壁酸（teichoic acid），有的还含有少量蛋白质。革兰氏阴性菌细胞壁厚约10纳米，仅2-3层肽聚糖，其他成分较为复杂，由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白。此外，外膜与细胞之间还有间隙。
肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分，凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质，都有抑菌或杀菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶，青霉素抑制转肽酶的活性和肽桥的形成。