Tế bào nhân sơ có đặc điểm nổi bật là chưa có nhân hoàn chỉnh, tế bào chất không có hệ thống nội màng và không có các bào quan có màng bao bọc, độ lớn của tế bào chỉ dao động trong khoảng 1 — 5 Mm và trung bình chỉ nhỏ bằng 1/10 tế bào nhân thực (hình 7.1).
Tế bào nhỏ thì tỉ lệ giữa diện tích bề mặt tế bào (màng sinh chất) trên thể tích của tế bào sẽ lớn. Tỉ lệ này thường được kí hiệu theo tiếng Anh là S/V, trong đó S là diện tích bề mặt tế bào, còn V là thể tích tế bào. Tỉ lệ s/v lớn sẽ giúp tế bào trao đổi chất với môi trường một cách nhanh chóng làm cho tế bào sinh trưởng và sinh sản nhanh hơn so với những tế bào có cùng hình dạng nhưng có kích thước lớn hơn.