Los organismos unicelulares tienen una variedad de funciones dependiendo del tipo de organismo, pero generalmente necesitan sintetizar todos los nutrientes necesarios para que la célula sobreviva. El organismo debe llevar a cabo toda la vida procesos para que la célula funcione y se reproduzca a sí misma, lo que a veces ocurre con una frecuencia cada hora.
Muchos organismos unicelulares son resistentes a temperaturas extremas. Esto significa que los organismos unicelulares pueden sobrevivir o permanecer latentes en temperaturas extremadamente frías y calientes. Otras funciones especializadas dependen del tipo de organismo unicelular. Por ejemplo, un protozoo, bacterias, algas unicelulares u hongos pueden tener diferentes funciones especializadas.
Las cianobacterias absorben la luz con un pigmento que absorbe los rayos UV y la usan para crear una capa que les permita sobrevivir a temperaturas extremas cuando se exponen a superficies rocosas con alta exposición a la luz. Otras bacterias producen esporas que resisten las temperaturas de congelación y ebullición por completo. Por lo general, estos organismos unicelulares tienen un bajo contenido de agua y una cubierta proteica. Sin embargo, los hongos unicelulares, como la levadura y el moho, tienen un propósito diferente. La levadura a menudo se produce para hacer productos horneados como pan, y el moho y otros tipos de hongos funcionan para descomponer la materia muerta. Los protozoos, que representan los organismos unicelulares con comportamiento animal, controlan las poblaciones de bacterias y descomponen la materia como los hongos.