La grande majorité des cellules procaryotes ont des parois cellulaires. Chez les bactéries, celles-ci sont constituées de peptidoglycane, tandis que les archées utilisent d'autres matériaux pour construire leurs parois cellulaires, comme des protéines ou de la pseudomureine. Le seul groupe de procaryotes qui manque naturellement de parois cellulaires est connu sous le nom de bactéries mycoplasmes.
La paroi cellulaire empêche l'eau de s'engouffrer dans une cellule bactérienne, la gonflant et provoquant l'éclatement de sa membrane cellulaire. C'est ainsi que de nombreux antibiotiques attaquent les bactéries. Les antibiotiques introduisent des produits chimiques qui interfèrent avec la formation des parois cellulaires du peptidoglycane. Les bactéries doivent former de nouvelles parois cellulaires lorsqu'elles se reproduisent par fission binaire.