Elektron mikroskobunun geliştirilmesiyle birlikte, biyologlar hücre içi yapıları inceleme fırsatı buldular. Bu araştırmalar sonunda canlılar aleminde iki temel hücre tipi olduğu ortaya çıktı: prokaryotik ve ökaryotik hücre. Yapısal olarak daha basit olan prokaryotik hücre yapısı sadece bakterilerde bulunur. Diğer bütün organizmalar yani protista, fungi (mantarlar), bitkiler ve hayvanlar, daha karmaşık olan ökaryotik hücre yapısına sahiptir.

Prokaryot hücre
Ökaryot hücre

Her iki hücre tipinde ortak olan özellikler:
* Benzer yapıda hücre zarı.
* Genetik bilginin DNA aracılığıyla kodlanması ve aktarılması.
* Transkripsiyon ve translasyon mekanizmalarının ve ribozomların benzer olması.
* Ortak metabolik yolların bulunması. (ör: glikoliz)
* Kimyasal enerjiyi ATP olarak depolamak için kullanılan mekanizmanın benzer olması (prokaryotların hücre zarında, ökaryotların mitokondri zarında).

Benzer fotosentez mekanizmaları.
* Zar proteinlerini sentezleme ve hücre zarına yerleştirmede kullanılan mekanizmanın benzerliği.
* Benzer yapıda proteazomlar (protein sindiren yapılar).
Ökaryotik hücrede bulunup prokaryotlarda bulunmayan özellikler:
* Hücrede, çekirdek adı verilen ve bir zarla sitoplazmadan ayrılan bir bölümün bulunması. Çekirdek zarında bulunan karmaşık yapılı porlar (delikler).
* DNA ile birlikte mitoz bölünme sırasında sıklaşabilme özelliğine sahip proteinlerin bulunması.
* Karmaşık yapılı zarsı sitoplazmik organellerin bulunması.
* Oksijenli solunum için özelleşmiş sitoplazmik organeller: mitokondri.
* Fotosentez için özelleşmiş sitoplazmik organeller: kloroplast.
* Karmaşık yapılı hücre iskeletinin (sitoskeleton) bulunması. (Mikrofilamentler, ara filamentler ve mikrotübüller.)
* Daha karmaşık kamçı (flagella) yapısı.
* Hücre zarıyla kesecikler oluşturarak sıvı ve katı maddeleri hücre içine alabilme yeteneği. (Endositoz ve fagositoz.)
* Bitkilerde selüloz içeren hücre duvarı.
* Hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılmasını sağlayan ve mikrotübül yapıda olan iğ iplikleri.
* Diploidlik: her hücrede bir genin iki kopya halinde bulunması.
* Mayoz bölünme ve döllenme gerektiren eşeyli üreme.