Археи и бактерии являются прокариотами, меленькими одноклеточными организмами. Все прокариотические клетки окружены выборочно проницаемой плазменной мембраной, которая может быть покрыта пептидогликановой стенкой, полимерами аминокислот и сахаров, для дополнительной защиты. В основном, для поддержания осмотического давления и общей формы.За пределами этой оболочки находится ещё один уровень защиты. Гидрофильная капсула, полисахаридная граница, которая способствует адгезии. Внутри несколько компонентов просто подвешены в вязкой цитоплазме, включая генетический материал.Вместо ядра, ДНК расположены как одна двойная цепь, в виде кластера в центральной части, которая называется нуклеоид, где она может взаимодействовать со свободно плавающими белками. Небольшие, круглые частицы, плазмиды, физически отделены от этой хромосомной ДНК и могут независимо реплицироваться, давая преимущество выживания, как устойчивость к антибиотикам. Помимо этих универсальных, структурных сходств разные виды содержат уникальные белковые и липид-связанные органеллы.Например, цианобактерии обладают микроотделениями, как фиксирующие углерод карбоксисомы и фотосинтетические тилакоиды для поглощения света при очень низкой интенсивности, в то время как магнетотактические бактерии имеют магнитосомы, которые направляют их движение вдоль линий магнитного поля. Другие режимы включают образование спор и инклюзов для хранения излишних питательных веществ. Несмотря на свою репутацию простых организмов с низкой степенью клеточной компартментализации, прокариотические клетки эволюционировали, чтобы выживать в сложных условиях.