À medida que as células ficam maiores, o volume aumenta mais rapidamente do que a área de superfície. Como as células trocam materiais e moléculas através de suas membranas, uma célula grande tem mais dificuldade para transportar materiais suficientes.
A maioria dos organismos unicelulares depende da difusão passiva para transportar materiais através de suas membranas celulares. Muitos desses materiais são extremamente importantes para as funções da célula e, portanto, são necessários em grandes quantidades. Quando uma célula tem volume muito maior do que a área de superfície, a difusão é insuficiente para fornecer esses materiais. Isso faz com que as células grandes sejam incapazes de funcionar de forma quase tão rápida ou eficaz quanto as células menores e coloca um limite no tamanho da célula.