Les procaryotes sont de petits organismes unicellulaires dans les domaines Archaea et Bactéria. Les bactéries incluent de nombreux organismes courants tels que Salmonella et Escherichia coli, tandis que les archées incluent les extrémophiles qui vivent dans des environnements difficiles, tels que les sources volcaniques.

Comme les cellules eucaryotes, toutes les cellules procaryotes sont entourées d’une membrane plasmique et possèdent de l’ADN qui contient les instructions génétiques, un cytoplasme qui remplit l’intérieur de la cellule ainsi que des ribosomes qui synthétisent les protéines. Cependant, contrairement aux cellules eucaryotes, les procaryotes n’ont pas de noyau ou autres organites intracellulaires délimités par une membrane. Leurs composants cellulaires flottent généralement librement dans le cytoplasme, bien que leur ADN, habituellement composé d’un chromosome circulaire unique, soit regroupé dans une région qui s’appelle le nucléoïde.

À l’intérieur du cytoplasme, de nombreux procaryotes ont de petits morceaux circulaires d’ADN appelés plasmides. Ceux-ci sont distincts de l’ADN chromosomique dans le nucléoïde et ont tendance à avoir seulement quelques gènes, tels que les gènes pour la résistance aux antibiotiques. Les plasmides se reproduisent eux-mêmes et peuvent être transmis entre les procaryotes.

La plupart des procaryotes ont une paroi cellulaire faite de peptidoglycane se trouvant à l’extérieur de leur membrane plasmique, qui protège physiquement la cellule et qui l’aide à maintenir la pression osmotique dans différents environnements. De nombreux procaryotes ont également une couche de capsule collante qui recouvre leur paroi cellulaire, permettant aux organismes de se coller à un substrat ou les uns aux autres, offrant ainsi une protection supplémentaire.

Bien que les procaryotes n’aient pas d’organites délimités par une membrane, certains possèdent des replis de la membrane plasmique qui exercent des fonctions spécialisées, comme la photosynthèse dans les cyanobactéries. Par conséquent, bien que les procaryotes soient simples par rapport aux eucaryotes, ils ont des structures uniques qui les aident à accomplir des fonctions complexes et leur permettent de vivre dans une grande variété d’environnements.