真核细胞的出现是生物演化史上的里程碑事件。真核细胞不仅继承了原核细胞的各种基本功能，还借助线粒体提供的充足能量，基因数量大幅增加，为更复杂的生命活动提供了所需的工具和手段。因此，真核细胞的体积也得到了极大的扩展，从原核细胞的1微米左右扩大到几十微米，扩大了上千倍，这也为更多的结构发展提供了空间。真核细胞的体积扩大后，有了更多的基因支持，因此发展出了各种结构，如细胞内膜系统、各种细胞器以及在肌肉骨骼系统基础上的运输系统和能够使膜分离融合的蛋白。
如果没有细胞器的原核生物基本上只有细胞内分子之间的分工，特别是DNA、RNA和蛋白质之间的分工，那么真核细胞就有了细胞内细胞器之间的分工。细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体和叶绿体等细胞器各司其责，分工合作，使真核细胞的基因调控、蛋白质合成、货物运输、能量代谢、废物回收等功能得以高效实现。此外，在肌肉骨骼系统提供的机械力的帮助下，真核细胞还发展出了细胞主动变形、爬行吞食等原核细胞所不具备的新功能。
