Une cellule eucaryote typique est constituée de trois parties principales : la membrane plasmique, le cytoplasme et le noyau. La membrane plasmique sépare le contenu cellulaire de l'environnement extérieur et est impliquée dans le transport de nutriments et de déchets. Le cytoplasme est la substance semblable à un gel qui remplit la cellule, dans laquelle se trouvent divers organites. Le noyau, souvent considéré comme le 'cerveau' de la cellule, contrôle les fonctions cellulaires en régulant la transcription de l'ADN.

Les organites sont des structures spécialisées effectuant des fonctions uniques dans la cellule. Les mitochondries, par exemple, produisent l'énergie nécessaire sous forme d'ATP par le processus de la respiration cellulaire. Le réticulum endoplasmique est divisé en deux catégories : rugueux et lisse. Le réticulum endoplasmique rugueux est impliqué dans la synthèse des protéines et le réticulum endoplasmique lisse dans la synthèse des lipides. L'appareil de Golgi modifie, trie et emballe les protéines et lipides pour les transporter dans la cellule ou pour l'exportation hors de la cellule.

Outre la production d'énergie, les cellules possèdent diverses autres fonctions vitales. Elles réalisent la biosynthèse des macromolécules essentielles à la vie, telles que les protéines, les lipides et les acides nucléiques. La division cellulaire permet la reproduction des cellules, assurant la croissance et le remplacement des cellules mortes ou endommagées. Le transport de substances à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule est essentiel à la survie cellulaire, assurant l'apport de nutriments et l'élimination des déchets. La signalisation cellulaire permet aux cellules de communiquer entre elles et avec leur environnement, régissant ainsi le comportement cellulaire en réponse aux stimuli externes.

Les cellules eucaryotes et procaryotes représentent deux types fondamentaux d'organisation cellulaire. Les eucaryotes possèdent un noyau défini et des organites membraneux, tandis que les procaryotes, comme les bactéries, n'ont pas de noyau organisé. Les études avancées incluent les mécanismes de signalisation cellulaire complexe, les voies métaboliques intriquées et le rôle de l'ADN mitochondrial dans l'hérédité. La compréhension des cycles cellulaires, notamment les phases de division cellulaire (mitose et méiose), est indispensable pour l'étude des pathologies telles que le cancer, où ce cycle est souvent déréglé.