Các sinh vật duy nhất có tế bào nhân sơ thuộc lĩnh vực Vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Những sinh vật này được coi là sinh vật nhân sơ, có đặc điểm là các tế bào không có nhân riêng biệt.
Tế bào nhân sơ thiếu nhiều cấu trúc xác định tế bào nhân thực và chúng thường là dạng sống đơn bào. Trong khi thiếu các bào quan có màng bao bọc, chúng vẫn tiến hành tổng hợp protein thông qua ribosome và DNA sợi kép. Các sinh vật nhân sơ bao gồm vi khuẩn cynobacterias và tảo, được phân loại dưới tên miền Vi khuẩn. Archaea là một miền mới được thành lập bao gồm các sinh vật nhân sơ thường tồn tại ở các vùng khí hậu khắc nghiệt như lỗ thông hơi ở biển sâu.