A medida que las células se hacen más grandes, el volumen aumenta más rápidamente que el área de la superficie. Como las células intercambian materiales y moléculas a través de sus membranas, una célula grande tiene más dificultad para transportar suficientes materiales.
La mayoría de los organismos unicelulares dependen de la difusión pasiva para transportar materiales a través de sus membranas celulares. Muchos de estos materiales son de importancia crítica para las funciones de la célula y, por lo tanto, son necesarios en grandes cantidades. Cuando una celda tiene un volumen mucho mayor que el área de superficie, la difusión es insuficiente para proporcionar estos materiales. Esto hace que las celdas grandes no puedan funcionar con la misma rapidez o eficacia que las celdas más pequeñas y establece un límite en el tamaño de la celda.