Organismele unicelulare au o varietate de funcții în funcție de tipul de organism, dar în general trebuie să sintetizeze toate substanțele nutritive necesare celulei să supraviețuiască. Organismul trebuie să-și desfășoare toată viața procesele pentru funcționarea și reproducerea celulei, care apare uneori la fel de frecvent ca în fiecare oră.
Multe organisme cu o singură celulă sunt rezistente la temperaturi extreme. Acest lucru înseamnă că organismele cu o singură celulă sunt capabile să supraviețuiască sau să rămână latente la temperaturi extrem de reci și foarte calde. Alte funcții specializate depind de tipul de organism unicelular. De exemplu, protozoarele, bacteriile, algele sau ciupercile unicelulare pot avea toate funcții specializate diferite.
Cianobacteriile absorb lumina cu un pigment absorbit de UV și o folosesc pentru a crea o acoperire care le permite să supraviețuiască temperaturilor extreme atunci când sunt expuse la suprafețe stâncoase cu o expunere ridicată la lumină. Alte bacterii produc spori care rezistă total la temperaturi de congelare și fierbere. De obicei, aceste organisme cu o singură celulă au un conținut scăzut de apă și un strat proteic. Cu toate acestea, ciupercile cu celulă, cum ar fi drojdia și mucegaiul, au un scop diferit. Drojdia este adesea produsă pentru fabricarea de produse de panificație, cum ar fi pâinea, și mucegai și alte tipuri de fungi funcția de a descompune materii moarte. Protozoarele, care reprezintă organismele unice cu comportamente asemănătoare animalelor, controlează populațiile de bacterii și descompun materia asemănătoare cu ciupercile.
