Les cellules procaryotes n'ont pas de véritable noyau. Le mot "procaryote" signifie "avant le noyau". Les cellules eucaryotes, en revanche, sont venues après les procaryotes et contiennent des structures non présentes dans les cellules procaryotes.
Les seuls organismes procaryotes sont des espèces de bactéries. Au lieu d'un noyau, les procaryotes ont une région appelée nucléoïde. Cette zone contient le matériel génétique de la bactérie sous une forme circulaire. Les procaryotes peuvent également contenir un ou plusieurs plasmides, qui sont des structures circulaires contenant également du matériel génétique. Ces plasmides peuvent être transférés d'une cellule procaryote à une autre.
En plus de ne pas avoir de noyau, les cellules procaryotes manquent également d'autres organites, les structures liées à la membrane trouvées chez les eucaryotes. Les organites comprennent des composants cellulaires tels que les mitochondries, les chloroplastes, les ribosomes, les corps de Golgi et les réticules endoplasmiques.