原核生物和真核生物最主要的區別（本質區別）在於有無核膜包被的細胞核，即原核生物沒有核膜包被的細胞核，而真核生物有核膜包被的細胞核。
其次還有以下區別：
1.大小
原核：較小；真核：較大
2.細胞壁
原核：有細胞壁，主要成分是肽聚糖；真核：植物有細胞壁，成分是纖維素和果膠，動物沒有細胞壁（有時會涉及真菌，真菌也有細胞壁主要是幾丁質）
3.細胞質
原核：有核糖體，無其他細胞器；真核：有核糖體和其他細胞器
4.細胞核
原核：沒有細胞核，有擬核；真核：有細胞核
5.DNA存在形式
原核：擬核為大型環狀DNA，其他部位有質粒（小型環狀DNA）；真核：細胞核中與蛋白質形成染色體，細胞質中在線粒體和葉綠體中裸露存在
6.分裂方式
原核：一般為二分裂；真核：有三種分裂方式（有絲分裂、無絲分裂、減數分裂）
7.舉例
原核：細菌、藍藻、支原體、衣原體、放線菌、立克次氏體；真核：動物、植物、真菌