원핵생물(Prokaryote)은 고세균역(Archaea domain)과 박테리아역(Bacteria domain)에 속하는 작은 단세포(unicellular) 생물입니다. 박테리아에는 살모넬라균(Salmonella)과 대장균(Escherichia coli)과 같이 흔한 유기체가 포함되며, 고세균에는 화산샘과 같은 혹독한 환경에서 사는 호극성균(extremophile)을 포함합니다.
진핵세포(eukaryotic cell)와 마찬가지로 모든 원핵세포(prokaryotic cell)는 원형질막(plasma membrane)에 둘러싸여 있으며 유전 지침이 포함된 DNA와 세포 내부를 채우는 세포질(cytoplasm), 단백질을 합성하는 리보솜(ribosome) 등을 갖고 있습니다. 그러나 진핵세포와 달리 원핵세포는 핵이나 세포 내 막으로 둘러싸인 세포기관(organelles)이 없습니다. 원핵세포의 세포 구성요소는 일반적으로 세포질 내에서 자유롭게 떠다니지만 DNA(보통 하나의 원형 염색체 형태)는 핵양체(nucleoid)라는 구역에 군집되어 있습니다.
원핵생물들은 세포질 안에 플라스미드(plasmid)라고 불리는 작은 원형 DNA 조각을 가지고 있습니다. 이는 핵양체에 있는 염색체 DNA와 구별되며 항생제 내성을 위한 유전자와 같은 소수의 유전자를 가지고 있습니다. 플라스미드는 자가복제하며 다른 원핵생물로 전파될 수 있습니다.
대부분의 원핵생물은 원형질막(plasma membrane) 바깥에 펩티도글리칸(peptidoglycan)으로 만들어진 세포벽(cell wall)을 가지고 있는데 이는 세포들을 물리적으로 보호하고 다양한 환경에서 삼투압을 유지하는 데 도움을 줍니다. 또한 어떤 원핵생물은 세포벽을 덮고 있는 끈적끈적한 캡슐층을 가지고 있어서 원핵생물이 기질(substrate)이나 서로에게 달라붙게 만들어 추가적인 보호를 받기도 합니다.
원핵생물에는 막으로 둘러싸인 세포기관은 없지만, 일부는 남세균(cyanobacteria)에서 광합성과 같은 특수한 기능을 수행하는 내부로 접힌 원형질막을 가지고 있습니다. 따라서 원핵생물은 진핵생물보다 단순하지만, 복잡한 기능을 수행하고 다양한 환경에서 살 수 있도록 도와주는 독특한 구조를 가지고 있습니다.
