Le cellule procariotiche variano in dimensioni, ma in genere sono molto più piccole delle cellule eucariotiche. La cellula procariotica media ha una lunghezza di circa 1-10 micrometri (μm) e una larghezza di 0,5-2 µm. In confronto, la cellula eucariotica media è lunga circa 10-100 µm e larga 10-100 µm.

Alcune delle cellule procariotiche più grandi si trovano nel genere batterico Epulopiscium, che può raggiungere lunghezze fino a 750 µm. Le cellule procariotiche più piccole si trovano nel genere archeologico Nanoarchaeum, che può avere un diametro fino a 0,1 µm.