Prokariotinės ir eukariotinės ląstelės yra dvi pagrindinės ląstelių formos. Prokariotinės ląstelės sudaro vienaląsčius organizmus, tokius kaip bakterijos ir archėjos, o eukariotinės ląstelės yra visų kitų gyvybės tipų pagrindas. Kalbant apie Žemės evoliuciją, prokariotinės ląstelės atsirado pirmiausia, o vėliau jas pakeitė jų eukariotinės ląstelės.
Labiausiai pastebimas skirtumas tarp prokariotinių ir eukariotinių ląstelių ląstelių yra pastarųjų gebėjimas suformuoti sudėtingą organizmą. Prokariotai yra visi vienaląsčiai organizmai, o eukariotai apima augalus, grybus ir gyvūnus. Gebėjimas jungtis ir bendradarbiauti leido eukariotams išsivystyti toli už prokariotų.
Abiejuose ląstelių tipuose yra vienas į kitą panašių elementų. Abu tipai yra dezoksiribonukleino rūgšties (DNR) pagrindu sukurti organizmai, turintys ląstelės membraną, žiuželius, citoplazmą ir ribosomas. Jie dalijasi tos pačios rūšies DNR ir to paties tipo genetiniu kodu. Vienas skirtumas yra tas, kad prokarioto DNR yra apskrita, o eukarioto – linijinė. Eukariotų DNR jungiasi su histono baltymais ir sudaro chromosomas, o prokariotinė DNR nesusidaro.
Ryškiausias fiziologinis skirtumas tarp prokariotinių ir eukariotinių ląstelių yra tikrojo branduolio nebuvimas. Branduolys turi ir apdoroja didžiąją dalį eukariotinės ląstelės DNR, o jo funkcija yra kontroliuoti ląstelių aktyvumą. Branduolys yra membranoje, kad būtų atskirtas nuo likusios ląstelės. Prokariote turi nukleoidinį centrą, kuriame surenkama DNR, bet nėra atskiriančios membranos.
Vidinės membranos yra pasikartojantis skirtumas tarp dviejų ląstelių tipų. Eukariotinė ląstelė užpildyta skirtingais miniatiūriniais organais, vadinamais organelėmis. Šie su membrana susieti elementai atlieka specifines funkcijas ląstelėje ir skiriasi nuo ląstelės citoplazmos. Prokariotai paprastai neturi organelių, atskirtų nuo citoplazmos. Citoplazma yra klampus skystis, esantis ląstelėje.
Nors ir prokariotinės, ir eukariotinės ląstelės turi ribosomas, eukariotinėse ląstelėse esančios ribosomos yra didesnės ir labiau išsivysčiusios. Ribosomos naudoja aminorūgštis ir ribonukleino rūgštį (RNR), kad sukurtų baltymus ląstelėje. Prokariotinė ribosoma sudaryta iš trijų rūšių ribosominės RNR (rRNR) ir apie 50 rūšių baltymų. Tačiau eukariotinė ribosoma susideda iš penkių tipų rRNR ir maždaug 80 tipų baltymų.
Eukariotinės ląstelės turi atskirą organelę, vadinamą mitochondrija, o augalų ląstelėse taip pat yra organelių, vadinamų plastidėmis. Prokariotinės ląstelės neturi nei vieno, nei kito. Atrodo, kad mitochondrijos ir plastidai turi bendrą kilmę. Atrodo, kad abu jie buvo skirtingi prokariotai, absorbuoti eukariotuose nuolatiniu simbiotiniu ryšiu.
Kai kuriuos apibendrintus skirtumus apsunkina išimtys. Paprastai šios ląstelės skiriasi ląstelių sienelėmis. Nors visi prokariotai jų turi, o dauguma eukariotų neturi, yra išimčių. Kai kurie prokariotai sukūrė primityvias organeles, tačiau paprastai jų nėra.