Prokaryotlar, Arkea ve Bakteria alanlarındaki küçük tek hücreli organizmalardır. Bakteriler arasında Salmonella ve Escherichia coli gibi birçok yaygın organizma bulunurken, Arkealar, volkanik kaynaklar gibi zorlu ortamlarda yaşayan ekstremofilleri içerir.
Ökaryotik hücreler gibi, tüm prokaryotik hücreler bir plazma zarı ile çevrilidir ve genetik talimatları, hücrenin içini dolduran sitoplazmayı ve proteinleri sentezleyen ribozomları içeren DNA’ya sahiptir. Bununla birlikte, ökaryotik hücrelerin aksine, prokaryotlarda bir çekirdek veya zarla çevrili hücre içi organeller yoktur. Hücresel bileşenleri genellikle sitoplazma içinde serbestçe yüzer, ancak DNA’ları — genellikle tek, dairesel bir kromozomdan oluşur — nükleoid adı verilen bir bölgede kümelenmiştir.
Sitoplazmanın içinde, birçok prokaryotta plazmit adı verilen küçük dairesel DNA parçaları bulunur. Bunlar nükleoiddeki kromozomal DNA’dan farklıdır ve sadece birkaç gene —antibiyotik direnci için olan genler gibi— sahip olma eğilimindedir. Plazmidler kendi kendini kopyalayabilir ve prokaryotlar arasında iletilebilir.
Çoğu prokaryotun, hücreyi fiziksel olarak koruyan ve farklı ortamlarda ozmotik basıncı korumasına yardımcı olan, plazma zarlarının dışında yer alan peptidoglikandan yapılmış bir hücre duvarı vardır. Pek çok prokaryotta ayrıca hücre duvarlarını kaplayan yapışkan bir kapsül tabakası bulunur ve organizmaların bir alt tabakaya veya birbirine yapışmasına izin vererek ek koruma sağlar.
Prokaryotların zara bağlı organelleri olmasa da, bazılarında özel işlevler yerine getiren plazma zarının kıvrımları —siyanobakterilerde fotosentez gibi— vardır. Bu nedenle, prokaryotlar, ökaryotlara kıyasla basit olsalar da karmaşık işlevleri yerine getirmelerine yardımcı olan ve çok çeşitli ortamlarda yaşamalarına izin veren bazı benzersiz yapılara sahiptirler.
