原核细胞（prokaryotic cell）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。DNA为裸露的环状分子，通常没有结合蛋白，环的直径约为2.5纳米，周长约几十纳米。没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型，原核细胞构成的生物称为原核生物（prokaryote），均为单细胞生物，通常称为细菌（bacterium）。
原核细胞（ procaryotic/prokaryotic cell ）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（flagellum）呈单一的结构。光合作用、氧化磷酸化在细胞膜进行，没有叶绿体（chloroplast）、线粒体（mitochondrion）等细胞器（蓝藻类。[2] 即构成细菌和蓝藻等低等生物体的细胞。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，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（histone）与之结合无核仁（nucleolus），缺乏核膜（nuclear envelope）。外层原生质中有70 S核糖体与中间体，缺乏高尔基体（Golgi apparatus）、内质网（E.R.）、线粒体和中心体（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。
结构含有：荚膜（capsule），细胞壁（murein cell wall），细胞膜（cell surface membrane），脱氧核糖核酸分子（circular DNA），中膜体（mesosome）或间体， thykoloid，能源[energy storage(e.g.glycogen)]，核糖体（ribosome），鞭毛（flagellum）
典型的原核生物细胞。图源：OpenStax公益网站
细胞壁
细胞壁[3] 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2080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。