Terlihat jelas bahwa eukariotik mempunyai membran inti, sedangkan prokariotik tidak memiliki membran inti. Kemudian prokariotik juga tidak memiliki banyak organel yang dimiliki oleh eukariotik contohnya mitokondria, retikulum endoplasma, lisosom. Selain itu, prokariotik merupakan organisme uniseluler, yaitu organisme bersel tunggal, sedangkan sel eukariotik adalah organisme multiseluler, yang tersurun lebih dari satu macam sel. Hal itu berarti sel prokariotik mempunyai struktur yang lebih sederhana dibandingkan eukariotik. Karena kesederhanaan yang dimiliki prokariotik, hal itu menyebabkan ukuran yang dimiliki sel prokariotik jauh lebih kecil daripada sel eukariotik. Karena ukurannya yang kecil, memungkinkan untuk nutrisi bisa cepat mencapai setiap bagian dari interior sel. Karena cepatnya nutrisi yang masuk tanpa harus melalui beberapa proses terlebih dahulu, maka kebutuhan sel akan terpenuhi dengan cepat. Hal itu menyebabkan sel dapat menjalankan fungsinya dengan baik, serta bisa melakukan kegiatan di dalam sel dengan cepat pula. Hal itu menyebabkan, sel juga dapat berkembang biak lebih baik, karena apa yang dibutuhkan sudah terpenuhi. Maka dari itu, sel prokariotik lebih mudah mempertahankan eksistensinya daripada sel eukariotik.
3. Habitat
Dahulu bumi tidak kaya akan oksigen, tetapi sudah banyak organisme-organisme yang hidup di bumi. Itu berarti, tidak semua dapat bernafas dengan oksigen. Oleh karena itu, banyak terjadi proses yang tidak terlalu atau sama sekali tidak membutuhkan oksigen. Bakteri contohnya yang merupakan organisme uniseluler. Karena struktur selnya yang sederhana, memungkinkan untuk bisa hidup di lingkungan yang dianggap berbahaya oleh manusia, seperti pada lingkungan dengan kondisi sangat asam maupun kondisi radioaktif sekalipun, sedangkan sel eukariotik akan lebih rentan terhadap lingkungan yang ekstrem dan berbahaya karena struktur selnya yang lebih kompleks, jika tinggal di lingkungan yang ekstrem atau jika ada perubahan iklim, perubahan lingkungan yang besar bisa menyebabkan bagian-bagian selnya menjadi rusak.
Karena bakteri yang merupakan kelompok organisme prokariotik tidak membutuhkan oksigen, organisme tersebut mengambil bahan organik yang memang tersedia banyak disekitar lingkungannya. Tetapi karena terus digunakan, lama kelamaan bahan organik yang ada menipis atau bahkan habis. Sel harus dapat memanfaatkan atom-atom karbon dan nitrogen dari CO2 dan N2 di atmosfer untuk diubah menjadi molekul organik maka muncullah Cyanobacteria yang mampu mengikat serta mengubah CO2dan N2 menjadi molekul-molekul organik. Maka dari itu, beberapa organisme berubah menjadi motil agar mereka bisa membentuk molekul-molekul organik sendiri dengan cara menghasilkan enzim yang merupakan sumber daya alternatif untuk memperoleh nutrisi. Karena semakin banyak produksi enzim yang dilakukan, pasti enzim-enzim yang diproduksi sangat beragam mengakibatkan reaksi yang ada semakin kompleks. Hal itu berarti, mikroorganisme yang ada pada jaman dulu, lebih mampu bertahan hidup di lingkungan yang berbahaya sekalipun dengan memanfaatkan bahan-bahan organik dibandingkan sel eukariotik yang lebih membutuhkan oksigen.
Karena banyaknya sel-sel yang bisa hidup tanpa oksigen pada jaman purba, maka cara yang bisa dilakukan oleh sel tersebut untuk tetap bertahan hidup adalah dengan membentuk hubungan atau simbiosis dengan sel-sel aerob, bentuk-bentuk simbiosis antara sel anaerob dan sel-sel aerob dalam perkembangannya akan melahirkan sel eukariotik. Sel eukariot diyakini berkembang dari sel prokariot anaerob.
Diketahui juga bahwa organel memiliki DNA mereka sendiri, dan gen mereka sangat mirip dengan gen prokariota modern. Mereka memiliki membran yang terlihat seperti prokariota, dan tampaknya juga membelah dan meniru dengan cara yang serupa. Jika sel eukariotik kehilangan organel, ia tidak dapat mengubahnya kembali. Setiap sel eukariota harus mewarisi setidaknya satu salinan organel dari sel induknya jika ia ingin hidup. Itu berarti informasi genetik yang dibutuhkan untuk membuat organel tidak ditemukan dalam DNA sel eukariotik. Semua bukti ini mendukung teori bahwa organel berasal dari luar sel eukariotik. Hal itu berarti bahwa mereka berasal dari prokariota yang hidup bebas. Jadi, yang terbentuk pertama kali adalah sel prokariotik anaerobik yang berevolusi menjadi sel prokariotik aerobik. Dengan demikian, terdapat beberapa macam sel, yaitu sel prokariotik anaerobik, sel prokariotik aerobik, dan sel eukariotik anaerobik. Selanjutnya, sel eukariotik anaerobik menelan sel prokariotik aerobik. Sel prokariotik itu hidup di dalam sel eukariotik dan melakukan simbiosis mutualisme sebagai sel inang, sel eukariotik mendapatkan energi dari sel prokariotik, sedangkan sel prokariotik mendapatkan asam piruvat dari sel inang. Dalam perkembangan selanjutnya, sel prokariotik tersebut berubah menjadi mitokondria, yaitu organel penghasil energi yang terdapat di dalam sel. Simbiosis antara sel prokariotik aerobik dengan sel eukariotik anaerobik yang demikian itu dikenal sebagai endosimbiosis.
Tetapi ada beberapa kelemahan yang ditemukan dari evolusi prokariotik menjadi eukariotik. Hipotesis endosimbiosis yang menjelaskan asal usul mitokondria dan kloroplas di dalam sel eukariota, meskipun bukti-bukti sekarang sudah mendukung tentang evolusi sel tersebut, masih ada keterbatasan yang muncul. Kalau kloroplas dan mitokondria berasal dari sel prokariotik yang bersimbiosis dengan sel eukariot, maka baik kloroplas maupun mitokondria seharusnya dapat mencukupi sendiri kebutuhan proteinnya. Tetapi dalam kenyataannya tidaklah demikian. Kloroplas dan mitokondria bersifat semiotonom. ADN yang dimiliki tidak dapat menyintesis semua protein yang diperlukan, sebagian protein masih diambil dari sitoplasma yang sintesisnya dikendalikan ADN inti. Pada mitokondria, enzim ADN polymerase (untuk replikasi) dan ARN polymerase (untuk transkripsi) masih diambil dari sitoplasma. Apakah hal ini berarti sebagian nukleotida kloroplas atau mitokondria terbawa oleh ADN inti atau bagaimana, hipotesis yang ada masih belum dapat menjelaskan hal ini. Selain itu, belum ada penjelasan tentang bagaimana terbentuknya DNA yang terdiri ata dua rantai (double helix). Kemudian, selain mitokondria dan kloroplas, masih banyak organel yang lain di dalam sel eukariotik, yaitu badan golgi, ribosom, peroksisom, retikulum endoplasma, lisosom . Di dalam sitoplasma sel eukariot juga terdapat kerangka sel yang terdiri dari filamen-filamen halus. Belum ada penjelasan bagaimana evolusi organel-organel tersebut.
Berdasarkan uraian di atas, dapat diambil beberapa kesimpulan
1. Sel yang ada sekarang merupakan hasil evolusi dari sel yang lebih sederhana.
2. Sel pertama berkembang dari molekul-molekul organik yang ada pada saat bumi baru terbentuk.
3. Sel eukariot berkembang dari sel prokariot anaerob primitif. Simbiosis dengan sel prokariot aerob melahirkan sel eukariot aerob. Simbiosis dengan prokariot autotrof menghasilkan sel eukariotik autotrof.