Les organismes unicellulaires sont des organismes composés d'une seule cellule dont les diverses fonctions vitales sont assurées par des organites hautement spécialisés, à la différence des organismes multicellulaires.
Cette appellation regroupe deux catégories : les organismes procaryotes (sans noyau) et eucaryotes (avec noyau). Parmi les procaryotes, tous sont unicellulaires et on retrouve les bactéries et les archées. Parmi les eucaryotes, beaucoup sont pluricellulaires mais on retrouve aussi des unicellulaires comme les protozoaires, les algues unicellulaires ou les levures. Les organismes unicellulaires sont considérés comme la plus ancienne forme de vie, ayant émergé il y a environ 4 milliards d'années. Les virus en revanche n'ont pas une structure cellulaire et leur qualité « d'organisme » est controversée.
En règle générale, les organismes unicellulaires sont microscopiques et sont présents dans tous les milieux et sur toutes les surfaces, à moins que ceux-ci n'aient été stérilisés. Ils représentent la majorité des êtres vivants sur terre .
Quelques exemples d'organismes unicellulaires connus :
Il existe cependant des organismes unicellulaires macroscopiques :
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