Un pequeño orgánulo esférico u ovalado.
El material vivo de la mayoría de los organismos está organizado en unidades discretas llamadas células, y el estudio de sus características se conoce como citología. El contenido celular, visto bajo un microscopio a bajo aumento, generalmente parece consistir en gránulos o fibrillas de materia densa, gotitas de sustancias grasas y vacuolas llenas de líquido suspendidas en una sustancia transparente, continua y semilíquida llamada citoplasma. La notable complejidad estructural de la célula se revela más plenamente con los mayores aumentos que se pueden lograr con el microscopio electrónico. Los detalles estructurales de varios componentes celulares u orgánulos, revelados por la técnica conocida como análisis de difracción de rayos X, han proporcionado información sobre las relaciones entre las estructuras de los componentes celulares y las moléculas que los constituyen. Aunque la mayoría de las células tienen ciertas características en común, los tipos y cantidades de componentes varían ampliamente. Los componentes celulares incluyen estructuras como mitocondrias, cloroplastos, retículo endoplásmico, complejo de Golgi, lisosomas, gotitas de aceite, gránulos y fibrillas. La célula está rodeada por una membrana y membranas similares rodean muchos componentes celulares, por ejemplo, las mitocondrias.
Un pequeño orgánulo esférico u ovalado, el núcleo, generalmente se encuentra cerca del centro de una célula. Los genes en el núcleo controlan el desarrollo de varios rasgos celulares al controlar la síntesis de proteínas específicas. Los componentes nucleares están separados de los del citoplasma por la membrana nuclear. La estructura del nucléolo, un cuerpo esférico dentro del núcleo, es extremadamente variable en la mayoría de las células. Aunque varios nucléolos pueden estar presentes en un núcleo, cada célula de una especie animal o vegetal tiene un número fijo de nucléolos. Aparentemente, los nucleolos juegan un papel en la síntesis de ácido ribonucleico (ARN) que forma componentes celulares llamados ribosomas, que funcionan en la síntesis de proteínas. Adyacentes al núcleo en las células de los animales y algunas plantas inferiores hay dos pequeños cuerpos cilíndricos, los centriolos, que durante la división celular se separan, migran a lados opuestos de la célula y organizan entre ellos una estructura llamada huso..
Dentro del citoplasma de las células vegetales y animales hay componentes llamados mitocondrias, que pueden tener forma de esferas, varillas o hilos. Cada mitocondria está delimitada por una membrana doble, cuya capa exterior forma el límite exterior liso de la mitocondria; la capa interna, repetidamente doblada en pliegues similares a estantes llamados crestas, contiene enzimas que desempeñan un papel fundamental en la conversión de la energía de los alimentos en energía utilizada para las actividades celulares. Las células de la mayoría de las plantas contienen plástidos, pequeños cuerpos involucrados en la síntesis y almacenamiento de alimentos. Los plástidos más importantes, los cloroplastos, tienen la función de atrapar la energía solar durante la fotosíntesis. Son estructuras en forma de disco con una disposición en forma de placa de membranas estrechamente apiladas. Los componentes citoplasmáticos importantes en la síntesis de proteínas, los ribosomas, se componen de ácido nucleico y proteínas. Los grupos de cinco o más ribosomas, llamados polisomas, parecen ser la unidad funcional de la síntesis de proteínas. Los lisosomas son estructuras unidas a la membrana que contienen una variedad de enzimas que pueden descomponer grandes constituyentes moleculares de la célula.
La membrana que rodea a los lisosomas probablemente evita que las enzimas digieran el contenido celular antes de que la célula muera. Las estructuras y relaciones entre las diferentes partes de una planta o un animal maduros suelen entenderse mejor si se estudian las sucesivas etapas de desarrollo. Por lo tanto, los morfólogos se han interesado tradicionalmente en el estudio de los embriones y sus patrones de desarrollo, es decir, la ciencia de la embriología. El desarrollo generalmente comienza en los animales con la escisión o división del óvulo fertilizado (cigoto) para formar una bola hueca de células llamada blástula; la blástula luego se convierte en un cuerpo hueco en forma de copa de dos capas de células, la gástrula, a partir de la cual finalmente se forma el embrión. En un momento, las técnicas disponibles para los embriólogos les permitieron estudiar solo embriones completos en diferentes etapas de desarrollo. La ciencia de la embriología experimental comenzó durante la primera mitad del siglo XX, cuando las técnicas microquirúrgicas estuvieron disponibles para la extracción y el estudio de ciertas estructuras de embriones diminutos, o para su trasplante a otras regiones del embrión.