Brooklyn College explique que les cellules sont petites parce qu'elles doivent avoir une grande surface par rapport à la quantité de volume qu'elles contiennent pour fonctionner correctement. À mesure qu'une sphère grandit, son volume augmente beaucoup plus rapidement que sa surface le fait. Cela pose des problèmes logistiques pour la cellule, car elle essaie de transporter des ressources et des produits à travers un grand volume sans les ressources disponibles via une grande surface.
À titre d'exemple, une cellule animale typique a besoin d'oxygène pour survivre. La taille de la cellule dicte en partie la quantité d'oxygène dont elle a besoin, tandis que la surface de la cellule limite la quantité d'oxygène qui peut être absorbée à la fois. Par conséquent, lorsque la taille d'une cellule augmente, sa demande d'oxygène et d'autres ressources augmente à un rythme rapide, tandis que sa capacité d'absorption d'oxygène augmente plus lentement. À un moment donné, la taille de la cellule entraînera la division ou la mort de la cellule, selon le Brooklyn College.
Malgré les limitations de la taille des cellules imposées par le rapport surface/volume, une étude de 2013 publiée dans la revue Nature Cell Biology démontre que la gravité limite également la taille des cellules. Alors que la gravité est une force négligeable à très petite échelle, les cellules qui atteignent environ 1 millimètre de diamètre doivent inclure des éléments structurels pour maintenir certains organites stables sous l'influence de la gravité. Sans ces éléments, les composants cellulaires peuvent perdre leur intégrité structurelle.
