由于結構、功能和所處的環境不同，各類細胞形態千差萬別，有圓形、橢圓形、柱形、方形、多角形、扁形、梭形，甚至不定形。

原核細胞的形狀常與細胞外沉積物（如細胞壁）有關，如細菌細胞呈棒形，球形，弧形、螺旋形等不同形狀。單細胞的動物或植物形狀更復雜一些，如草履蟲像鞋底狀，眼蟲呈梭形且帶有長鞭毛，鐘形蟲呈袋狀。

高等生物的細胞形狀與細胞功能和細胞間的相互關系有關。如動物體內具有收縮功能的肌肉細胞呈長條形或長梭形；紅細胞為圓盤狀，有利于O2和CO2的氣體交換。植物葉表皮的保衛細胞成半月形，2個細胞圍成一個氣孔，以利于呼吸和蒸騰。細胞離開了有機體分散存在時，形狀往往發生變化，如平滑肌細胞在體內成梭形，而在離體培養時則可成多角形。

一般說來，真核細胞的體積大于原核細胞，卵細胞大于體細胞。大多數動植物細胞直徑一般在20~30μm間。鴕鳥的卵黃直徑可達5cm，支原體僅0.1μm，人的坐骨神經細胞可長達1m。