Los organismos unicelulares se encuentran dentro de los principales grupos de bacterias, arqueas, protozoos, algas unicelulares y hongos unicelulares. Las dos categorías generales son procariotas, que carecen de núcleos unidos a la membrana y orgánulos unidos a la membrana, como las mitocondrias; y los eucariotas, que son más complejos, tienen orgánulos y núcleos unidos a la membrana.
Los organismos unicelulares son ubicuos en la mayoría de los entornos de la Tierra. Se han encontrado organismos unicelulares en los ambientes más extremos, como desiertos áridos, tundra congelada, ambientes subterráneos altamente ácidos y respiraderos hidrotermales en el fondo del océano; estos organismos se llaman extremófilos. Los extremófilos se describen por los entornos en los que crecen de manera óptima, como los acidófilos para ambientes ácidos y los termófilos para ambientes con altas temperaturas.
Los organismos unicelulares pueden ser inocuos para los humanos, pero también son responsables de las enfermedades. La malaria es causada por un parásito unicelular del género plasmodium. Es prevalente en ambientes tropicales y subtropicales. Se estima que hay 214 millones de casos de malaria en todo el mundo cada año, lo que resulta en 438,000 muertes, 90% de las cuales ocurren en África. La enfermedad se transmite de persona a persona por la picadura del mosquito Anopheles. La prevención incluye el uso de mosquiteros, pesticidas y la interrupción de los criaderos de mosquitos. Hay varias formas de tratamiento para la malaria, así como el desarrollo continuo de una vacuna.
