Las células procariotas varían en tamaño, pero suelen ser mucho más pequeñas que las células eucariotas. La célula procariótica promedio mide aproximadamente entre 1 y 10 micrómetros (μm) de largo y entre 0,5 y 2 μm de ancho. En comparación, la célula eucariota promedio mide entre 10 y 100 µm de largo y entre 10 y 100 µm de ancho.

Algunas de las células procarióticas más grandes se encuentran en el género bacteriano Epulopiscium, que puede alcanzar longitudes de hasta 750 µm. Las células procarióticas más pequeñas se encuentran en el género arqueal Nanoarchaeum, que puede tener tan solo 0,1 µm de diámetro.