Phần lớn tế bào prokaryote có thành tế bào. Ở vi khuẩn, chúng được cấu tạo từ peptidoglycan, trong khi vi khuẩn cổ rễ sử dụng các vật liệu khác để xây dựng thành tế bào của chúng, chẳng hạn như protein hoặc pseudomurein. Nhóm sinh vật nhân sơ duy nhất thiếu thành tế bào một cách tự nhiên được gọi là vi khuẩn mycoplasma.
Thành tế bào ngăn không cho nước tràn vào tế bào vi khuẩn, làm nó phồng lên và khiến màng tế bào của nó vỡ ra. Đây là cách mà nhiều loại thuốc kháng sinh tấn công vi khuẩn. Thuốc kháng sinh đưa vào cơ thể những hóa chất cản trở sự hình thành của thành tế bào peptidoglycan. Vi khuẩn cần hình thành thành tế bào mới khi chúng sinh sản bằng cách phân hạch nhị phân.
