Peretele celular
La exterior, celula procariotă prezintă un perete celular, cu o structură moleculară caracteristică.
În compoziţia lui chimică intră pe lângă lipopolizaharide, lipoproteine şi o serie de substanţe specifice procariotelor, ca: mureina, acizii mureinic, diaminopimelic, teicoici, care lipsesc complet din celula eucariotă.
Membrana citoplasmatică
Plasmalema (membrana citoplasmatică) este de natură lipoproteică cu o structură funcţională complexă.
Datorită grăsimii sale constante şi a suprafeţei limitate de peretele celular, care o înconjoară, membrana citoplasmatică prezintă o singură posibilitate de a-şi mări suprafaţa, prin invaginarea şi plierea ei sub formă de mezozom.
Membrana citoplasmatică nu este permeabilă pentru macromolecule; singurele particule care o pot traversa sunt fragmentele de ADN şi enzimele extracelulare care sunt sintetizate la suprafaţa ei.
Citoplasma
Citoplasma este constituită din proteine, glucide, lipide, iar într-o proporţie mai mică, ribonucleoproteine, fosfolipide şi ioni de metale grele, în special de magneziu. Aceasta reprezintă un sistem coloidal complex, în compoziţia căruia se afla într-o cantitate mai mare acidul ribonucleic (ARN).
În citoplasmă se găsesc organite celulare, ca: ribozomi, vacuole, granule de substanţe de rezervă. La unele procariote (bacterii, alge albastre-verzi), în citoplasmă se mai află şi diverşi pigmenţi cu rol diferit, iar la cele fotosintetizante se găsesc şi corpusculi clorofilieni.
Organizarea materialului genetic
Materialul genetic al procariotelor este reprezentat de o moleculă circulară, dublu catenară de ADN, care se mai se mai numeşte şi nucleoid.
Materialul genetic este dispus liber în citoplasmă, într-o anumită zonă, şi nu este delimitat de un înveliş echivalent membranei nucleare de la eucariote.