La caractéristique déterminante des organismes multicellulaires est la possession de plus d'une cellule. Pour qu'un organisme multicellulaire fonctionne, ses cellules constitutives doivent être capables de s'identifier et de s'attacher les unes aux autres.
La multicellularité engendre naturellement des niveaux croissants de complexité, ce qui conduit à la différenciation des fonctions cellulaires et au développement de cellules et d'organes spécialisés. Ces cellules spécialisées remplissent des rôles vitaux au sein de l'organisme, mais ne sont généralement pas capables de survivre à l'extérieur.
Au fur et à mesure que le nombre de cellules d'un organisme augmente, sa taille augmente également, et contrairement à la plupart des organismes unicellulaires, la vie multicellulaire est souvent macroscopique (visible à l'œil nu).
Tous les organismes multicellulaires sont eucaryotes, ce qui signifie que leurs cellules contiennent des structures liées à la membrane.
Tous les animaux et les plantes, la plupart des champignons et certaines algues sont multicellulaires, bien que la majeure partie de la biomasse de la Terre soit composée d'organismes unicellulaires qui sont principalement des bactéries.