Eukaryontische Zellen unterscheiden sich von prokaryontischen Zellen in vielerlei Hinsicht, insbesondere in Größe, Komplexität und kooperativem Verhalten. Die Trennung zwischen Eukaryonten und Prokaryonten ist die tiefste Kluft in der Natur, wobei zwei Lebensbereiche klassifiziert werden als prokaryotisch und nur eine Gruppe von Eukaryoten.
Alle Tier-, Pflanzen-, Pilz- und Protistenzellen sind eukaryontisch. Ihr genetisches Material ist in einem diskreten Kern enthalten, und sie haben identifizierbare Organellen und andere Strukturen in ihrem Zytoplasma. Eukaryoten neigen auch dazu, ein Vielfaches größer als Prokaryoten zu sein. Prokaryontischen Zellen fehlen ein Kern und Organellen, und ihr genetisches Material besteht aus einem einzigen ringförmigen Chromosom und nicht aus den mehreren linearen Chromosomen des Eukaryoten. Prokaryontischen Zellwänden fehlen Transportproteine und andere Strukturen, die für die Signalübertragung nützlich sind.
Im Verhalten unterscheiden sich die beiden Zelltypen sehr. Prokaryontische Organismen vermehren sich durch einen Prozess, der als Konjugation bekannt ist, bei dem zwei Zellen einfach ein genetisches Material, das in der Zelle freischwebte, aneinander weitergeben. Eukaryotische Organismen vermehren sich über die Meiose, eine viel kompliziertere Form der Zellteilung, die den gesamten DNA-Strang trennt und die Hälfte davon an die Nachkommen weitergibt.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Typen ist der Grad ihrer Zusammenarbeit. Während einige Prokaryoten gemeinschaftlich leben, haben nur die Eukaryoten echte Vielzelligkeit entwickelt. Alle großen Organismen auf der Erde sind Eukaryoten und alle sind enger miteinander verwandt als jeder andere mit einem Prokaryoten.