Tế bào nhân thực khác với tế bào nhân sơ ở một số điểm, đặc biệt là về kích thước, độ phức tạp và hành vi hợp tác. Sự phân chia giữa sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ là sự phân chia sâu sắc nhất trong tự nhiên, với hai lĩnh vực sống được phân loại là sinh vật nhân sơ và chỉ là một nhóm sinh vật nhân chuẩn.
Tất cả các tế bào động vật, thực vật, nấm và tế bào nguyên sinh đều là tế bào nhân thực. Vật chất di truyền của chúng được chứa trong một nhân kín đáo, và chúng có các bào quan có thể xác định được và các cấu trúc khác trong tế bào chất của chúng. Sinh vật nhân thực cũng có xu hướng lớn hơn nhiều lần so với sinh vật nhân sơ. Tế bào nhân sơ thiếu nhân và các bào quan, và vật chất di truyền của chúng bao gồm một nhiễm sắc thể hình vòng đơn hơn là nhiều nhiễm sắc thể tuyến tính của sinh vật nhân chuẩn. Thành tế bào nhân sơ thiếu các protein vận chuyển và các cấu trúc khác hữu ích cho việc truyền tín hiệu.
Về mặt hành vi, hai loại tế bào rất khác nhau. Các sinh vật nhân sơ sinh sản bằng một quá trình được gọi là tiếp hợp, theo đó hai tế bào chỉ cần chuyển cho nhau một số vật chất di truyền trôi nổi tự do trong tế bào. Các sinh vật nhân chuẩn sinh sản thông qua meiosis, một hình thức phân chia tế bào phức tạp hơn nhiều, tách toàn bộ chuỗi DNA và chuyển một nửa số đó cho con cái.
Một sự khác biệt lớn khác giữa hai loại là mức độ chúng hoạt động cùng nhau. Trong khi một số sinh vật nhân sơ sống cộng đồng, chỉ có sinh vật nhân chuẩn mới phát triển đa bào thực sự. Tất cả các sinh vật lớn trên Trái đất đều là sinh vật nhân chuẩn và tất cả đều có quan hệ mật thiết với nhau hơn bất kỳ sinh vật nhân sơ nào.
