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细胞往往比人眼可以分辨的要小——传统上认为这个值是0.2毫米 。 原核生物的最长尺寸往往约为1微米 ， 尽管可见细菌是已知的 ， 然而 ， 当前的争议围绕着这个问题展开 ， “什么是最小的可检测生物？” 。 答案必然取决于当前技术的限制 。 已鉴定出一种共生古细菌 ， 其直径仅为400纳米 ， 生活在另一个稍大的古细菌的表面 。 这种最近的描述似乎为依赖原核生命设定了一个较低的界限 ， 至少在概念上是这样 。
【未来，生命也许可以以通用数学模型的形式表达】此外 ， 该报告与对长度可能只有100纳米的软体动物的理解是一致的 。 被称为纳米细菌或“纳米”的更小纳米结构已经被描述 ， 但尚未被证明是活的 。 无细胞共生实体是众所周知的 。 由蛋白质外壳或脂质包膜内的DNA或RNA组成的病毒是亚微观的 ， 大小在20到200纳米之间 。 甚至更小的栩栩如生的形式 ， 都是大分子的大小 ， 但是无细胞形式不能独立传播 。 同样 ， 大分子生物质 ， 如质粒、粘粒、转座子和核酶 ， 其操作和测定需要细胞 ， 被认为既不是活的也不是非活的 。 细胞是人类所理解的生命的基本单位 。 细胞被定义为真正的自创生 ， 并通过某种信封与环境分离 。
这种环境还必须包括获取质量、转换能量和处理信息所必需的大分子组合 ， 正如微生物学家所描述的那样 ， 地球上生命的三种不可或缺的综合能力 。 但这些能力的基础是数学领域中描述的原则；化学 ， 无论是物理的、无机的还是有机的 ， 当前对生命的生物、化学和物理理解要求细胞包膜包括一个半透膜 ， 允许与环境不断交流和利用 。 还需要具有许多相同特性的弹性 ， 但相对刚性的外壁来保护膜内容物免受膨压的影响 。
对生命至关重要的活动必须发生在围护结构定义的空间内或附近 。 物质和能量获取的具体方法可以独立组合 。 细胞形状可以是球形或圆柱形 ， 以便即使在生长期间也能实现最佳的体积与表面积比 。 生物活动的反应基质是水；事实上 ， 这种溶剂占细胞生物量的90% ， 以及因此的细胞体积 。 细胞生活在可能仅由单层液态水组成的含水或潮湿微环境中 。
生化反应 ， 无论是细胞内还是细胞外 ， 都发生在水相中 ， 溶液化学定律适用于动力学和热力学 。 平衡和流体动力学的基本概念也是相关的 。 生命似乎由与辐射或氧化还原相关的电磁转换提供动力 ， 但可能承认重力 。 物理化学不连续性和其他不均匀性可能会刺激特定的生物行为 。 生活对渐变做出反应 。 这种理解是基于来自一个已知孕育生命的行星系统的所有当前数据：地球 。
基于地球的单细胞生命 ， 但将从目前的理解中推断 ， 使人类能够识别生命 ， 甚至是其他地方的“异种生命” 。 细胞陆地生命的定义在很大程度上依赖于物理和化学定律 ， 这个定义进一步表明 ， 有朝一日 ， 生命可以以通用数学模型的形式表达 ， 该模型将生物学原理与其宇宙学现实相结合 。 这样的模型将适应宇宙元素的丰度、特定行星体的环境条件和已证实的生物因素进化 ， 包括随机性、生化蓝图和自然选择 ， 和生态学 。
但当前的挑战是识别我们所知道的地球以外的生命 ， 类地生命可以通过其生物特征来检测 。 一种寻找地外生命的系统工程方法 ， 可能被证明是生物学系统方法的一个很好的模型 ， 目前正在开发中 。
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