真核细胞指含有真核（被核膜包围的核）的细胞。其染色体数在一个以上，能进行有丝分裂，还能进行原生质流动和变形运动。而光合作用和氧化磷酸化作用则分别由叶绿体和线粒体进行。除细菌和蓝藻植物的细胞以外，所有的动物细胞以及植物细胞都属于真核细胞。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。
真核细胞的内膜系统很发达，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。内膜系统将细胞质分隔成不同的区域，即所谓的区隔化。区隔化是细胞的高等性状，它不仅使细胞的内表面积增加了数十倍，各种生化反应能够有条不紊地进行，而且真核细胞的代谢能力也比原核细胞没有真正的细胞核的细胞大为提高。
细胞一般在显微镜下才能看清。但也有肉眼能看到的，如番茄果肉细胞的直径可达1mm；鸵鸟卵细胞直径5cm，是现有的最大细胞。构成不同生物的细胞大小各不相同。一般来说，原核生物细胞的直径（1～10μm）小于真核生物细胞的直径（10～100μm）；高等动物细胞的直径小于植物细胞的直径。此外，同一生物的不同组织和器官的细胞大小也是有差异的，这种差异往往与各部分细胞的代谢活动及功能有关。高等动物体细胞的直径一般为20～30μm。种子植物的幼嫩细胞的直径通常是5～25μm，成熟细胞的直径是15～65μm；分生组织的细胞比薄壁组织等其他组织的细胞小；位于芽和根生长点的细胞的长、宽、高大约是50、20、10μm（体积约1万μm3），在1cm3中大约可容纳100万个细胞。
细胞的大小还受外界环境条件的影响。经常参加体育锻炼的人肌肉发达，其原因是肌纤维体积增粗。植物种植过密时，就会长得细而高，因为它们的叶子相互遮光，导致体内生长素积累，使茎秆细胞伸得特别长的缘故。但不论物种的差异有多大，细胞的大小通常保持在一定的范围内，即直径为1～25μm，尤其是同类器官和组织的相应细胞。例如，大象与小鼠体型相差悬殊，但它们相应的器官与组织的细胞的大小却无明显差异。即使是差别最大的神经细胞，其大小也只相差两倍左右。因此器官的大小主要决定于细胞的数量而与细胞的大小无关，这就是所谓的“细胞体积的守恒定律”。