Er zijn veel verschillen tussen prokaryotische en eukaryotische cellen. Sommige van deze verschillen zijn structureel, terwijl andere procedureel zijn. Twee van de processen die aanzienlijk verschillen tussen prokaryoten en eukaryoten zijn genexpressie en de regulatie ervan. Beide soorten cellen transcriberen DNA in mRNA, dat vervolgens wordt vertaald in polypeptiden, maar de specifieke kenmerken van deze processen verschillen.
Locatie
Prokaryoten missen kernen en andere organellen, die gespecialiseerde, membraangebonden compartimenten zijn, terwijl eukaryoten ze wel hebben. In feite betekent het woord "eukaryoot" "ware kern". In eukaryoten bevindt het genoom van de cel zich in de kern. Transcriptie vindt dus plaats in de kern en het mRNA-transcript wordt vervolgens via nucleaire poriën (poriën in de nucleaire enveloppe) naar het cytoplasma geëxporteerd voor vertaling. Prokaryotische transcriptie en translatie zijn daarentegen niet ruimtelijk of tijdelijk gescheiden.
Initiatie van transcriptie

Promotorelementen zijn korte sequenties van DNA die binden aan de transcriptie-initiatiefactoren van een cel. Prokaryoten hebben drie promotorelementen: een die stroomopwaarts ligt van het getranscribeerde gen, een die 10 nucleotiden stroomafwaarts ervan is en een die 35 nucleotiden stroomafwaarts is. Eukaryoten hebben een veel grotere set promotorelementen, waarvan de primaire de TATA-box is. Eukaryotische transcriptie-initiatiefactoren vormen een initiatiecomplex, dat aan het einde van de initiatie dissocieert. Prokaryotische transcriptie-initiatiefactoren vormen geen initiatiecomplex.
Ribosomen

Ribosomen zijn translatieplaatsen die zijn samengesteld uit RNA en eiwit die binden aan het mRNA en tRNA van een cel. Prokaryoten hebben 70S ribosomen, terwijl eukaryoten 80S ribosomen hebben. De "S" verwijst naar de sedimentatiecoëfficiënt, een maat voor de grootte, massa en vorm van een deeltje. Een 80S-ribosoom bestaat uit een 40S-subeenheid en een 60S-subeenheid, terwijl een 70S-ribosoom bestaat uit een 30S-subeenheid en een 50S-subeenheid.
Polycistronic mRNA

Naast verschillende transcriptie- en vertaalmachines, prokaryoten en eukaryoten verschillen in hun genregulatie. Eukaryotische regulatie is veel complexer en berust vaak op verschillende feedbackmechanismen, ontwikkelingsprocessen en omgevingsfactoren. Daarentegen reguleren prokaryoten gehele metabolische routes in plaats van elk enzym afzonderlijk te reguleren. Bacteriële enzymen voor een bepaalde route grenzen aan elkaar op het DNA van een cel en worden getranscribeerd in één mRNA. Dit mRNA wordt polycistronisch mRNA genoemd. Wanneer een cel meer of minder van de enzymen van een pad nodig heeft, transcribeert het eenvoudig meer of minder van het mRNA van dat pad.