Bütün canlılık temelde birbirinden farklı hücrelerden meydana gelmiştir. Buna rağmen bütün hücreler birbirinin aynısı değildir.

Özelleşmiş hücre
Başlangıçta aynı (kök hücre) olan bu hücrelerin daha sonra biçimsel ve fonksiyonel olarak farklılaşması ile özelleşmiş hücreler oluşur.

Tek hücreliden çok hücreli yaşama geçiş olduğunda beraber yaşayan hücreler (koloni) belirli işleri gerçeklemek üzere özelleşmiştir. Bunlardan bir kısmı dış dünyadan gelen sinyalleri işlemek üzere sinir hücre şeklinde, bir kısmı kasılmayı sağlamak üzere kas hücresi şeklinde farklılaşmıştır.

Hücrelerin görev ve biçim yönünden farklılaşarak özelleşmesinin çeşitli avantajları ve dezavantajları vardır.

Avantajları
 

• Verim

Çok hücreli canlılar yaşam ortamında bulunan kaynaklardan, tek hücrelilere göre daha iyi yararlanır. Bu durum çok hücreli canlıların hayatta kalma ihtimalini arttırır.
 

• Büyüme

Tek hücreli canlıların büyümesi bir hücre ile sınırlıdır. Fakat çok hücreli canlılar daha büyük boyutlara ulaşabilir. Büyük vücut yapıları çok hücreli canlılar için avantaj sağlayabilir.
 

• İş bölümü

Çok hücreli canlılarda hücreler arasında iş bölümü olması, metabolizmanın hızını arttırır. Nispeten az enerji ihtiyacı duyan organizmalarda faaliyetler daha verimli şekilde işler.

Dezavantajları
 

• Etkileşim

Çok hücreli canlılarda hücreler arası etkileşim çok fazladır. Eğer organizmada hayati öneme sahip bir yapı zarar görürse, bu durum problemli olmasa bile diğer yapıları da etkileyerek organizmanın ölümüne neden olabilir.
 

• Uyum yeteneği

Hücreler özelleştikçe çevreye karşı adaptasyon yeteneğini kaybederek daha dayanıksız hale gelir. Bitkiler ve hayvanlar gibi çok hücreli kompleks  organizmaların değişen çevre koşullarına uyum yetenekleri bakteriler gibi tek hücreli canlılara göre daha azdır.
 

• Bağımlılık

Tek hücreli canlılar yaşamsal faaliyetlerini kendileri düzenler. Öte yandan çok hücreli canlılarda her hücre bu temel görevlerden ancak bir tanesi için özelleşmiştir. Metabolik faaliyetlerin devam edebilmesi için her hücre, başka hücrelere ihtiyaç duyar.