当今科学认为，原核细胞是生命最初的形式，生命由起源之初的生物大分子进化到具有膜结构，直到具有细胞结构是进化史上的重要阶段，细胞是生命的基本形式，而原核细胞是最早的生命形式，具有代表性的原核细胞有细菌和蓝藻。
核区中的DNA一般不含蛋白质，所以原核细胞不存在染色体。下面就让我们看看原核细胞的代表——曾经让人类谈虎色变的细菌吧。细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成，有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。细菌一般具有1到4个核质体，多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA分子，所含的遗传信息量可编码2000到3000种蛋白质，空间构建十分精简，没有内含子。由于没有核膜，因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白质的合成可同时进行，而不像真核细胞那样，这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。每个细菌细胞约含5000到50000个核糖体，部分附着在细胞膜内侧，大部分游离于细胞质中。
在经历了大约20多亿年的漫长演化之后，在距今约14亿年前时，从原核生物中演化出了具有细胞核和细胞器分化的单细胞生物。我们把这种具有细胞核和细胞器的生物称为真核细胞生物。
动物细胞和植物细胞都是典型的真核细胞。由原核到真核是生物进化的一个重大突破。关于原核细胞是怎样进化到真核细胞的以及真核细胞内的细胞核和细胞器是从哪里来的，有许多有趣的理论，其中一种正有越来越多的科学证据给予支持，即“细菌吞噬说”。大多数科学家认为，几十亿年前真核细胞是靠吸入细菌而获得“新天赋”的。这些细菌变成了细胞内的微型发电站即我们所谓的线粒体和叶绿体。研究人员还认为细胞的遗传司令部——细胞核，是原始真核细菌吃了所谓的古细菌后产生的，但细菌不能像真核生物那样吞食其他细胞。现在，研究人员报道了一个新分子证据以证实细菌摄食细胞也是可能的：真核细胞前体体内可能存有一个骨架，这个骨架使其也可以吞咽其他微生物。细菌吞食更原始的古细菌从而产生第一个真核生物的观点是最近才开始被研究人员接受的。
真核生物的出现标志着生命细胞结构的完善，真核细胞生物出现以后，生物进化的速度明显加快了，这是因为真核细胞的出现提高了藻类的光合作用，在海洋和大气中氧气的含量增加，使生物的生存环境大大改善，而且真核细胞的出现使生物具有有性繁殖能力，因而使生物的遗传变异增大。
现代生命都是从19亿年前真核生物出现的原点上辐射进化而来的。此外，还必须指出，从19亿年至9亿年前我们的星球仍然是水生菌、藻生物的世界，到目前为止仍然没有发现较高等的植物。