As células eucariontes são mais complexas do que as células procariontes. Uma das principais características é a presença de um núcleo delimitado por envoltório nuclear, o qual protege as moléculas de DNA existentes nessa região. É no interior do núcleo que ocorre a duplicação do DNA e a síntese de RNA (transcrição).
No interior do citoplasma da célula eucariótica estão mergulhadas diversas organelas membranosas que apresentam as mais diversas funções. Entre as principais organelas encontradas, podemos citar o retículo endoplasmático, o complexo golgiense, os lisossomos, as mitocôndrias, o peroxissomo, centríolos e cloroplastos (ausente em células animais).
A presença de ribossomos, organelas relacionadas com a síntese de proteínas, é observada tanto em eucariontes como em procariontes. Nos eucariontes, no entanto, essa organela apresenta-se livre no citoplasma ou, então, associada ao retículo endoplasmático, formando o retículo endoplasmático rugoso. Os ribossomos dos organismos eucariontes são maiores e mais complexos do que aqueles que ocorrem em procariontes.
Nas células eucariontes, a cadeia respiratória, uma das etapas da respiração celular, ocorre na membrana interna das mitocôndrias. É no processo de respiração celular que a célula consegue obter a energia necessária para as suas atividades.
Existe nas células eucariontes ainda a presença de um citoesqueleto, uma espécie de rede formada por vários filamentos proteicos. Por causa dessa característica, essas células são capazes de realizar endocitose e exocitose, dois processos relacionados com o transporte de substâncias. Na endocitose, a célula capta substâncias do meio extracelular para o intracelular e, na exocitose, ocorre o processo inverso. O citoesqueleto garante a movimentação das vesículas com substâncias em seu interior.
As células eucariontes são capazes de realizar dois importantes processos de divisão celular: a mitose e a meiose. Na mitose, uma célula diploide dá origem a duas células diploides iguais à célula-mãe e, na meiose, uma célula diploide origina quatro células haploides, ou seja, com metade do número de cromossomos da espécie.
