由真核细胞构成的生物称为真核生物。在真核细胞的核中，DNA与组蛋白等蛋白质共同组成染色体结构，在核内可看到核仁。在细胞质内膜系统很发达，存在着内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体等细胞器，分别行使特异的功能。
真核生物包括我们熟悉的动植物以及微小的原生动物、单细胞海藻、真菌、苔藓等。真核细胞具有一个或多个由双膜包裹的细胞核，遗传物质包含于核中，并以染色体的形式存在。染色体由少量的组蛋白及某些富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质构成。真核生物进行有性繁殖，并进行有丝分裂。也有些真核生物的细胞也能进行无丝分裂，如蛙的红细胞，人的肝脏细胞。
真核细胞出现了特化的内膜系统，这样虽然真核细胞相对于原核细胞体积增大了，但相应的膜表面积液大大增加。真核细胞中的内膜系统可使细胞内部结构区室化，比如形成细胞器如线粒体，内质网等，从而形成相对独立的空间，在这个空间里的物质浓度可以与外面不同，因此一些重要分子的浓度并没有被稀释。
