Brooklyn College explica que as células são pequenas porque devem ter uma grande área de superfície em relação à quantidade de volume que contêm para funcionar corretamente. À medida que uma esfera cresce, seu volume aumenta muito mais rapidamente do que sua área de superfície sim. Isso apresenta problemas logísticos para a célula, pois ela tenta transportar recursos e produtos por meio de um grande volume sem os recursos disponíveis por meio de uma grande superfície.
Como exemplo, uma célula animal típica requer oxigênio para sobreviver. O tamanho da célula determina parcialmente a quantidade de oxigênio necessária, enquanto a área de superfície da célula limita a quantidade de oxigênio que pode ser absorvida por vez. Conseqüentemente, quando o tamanho de uma célula aumenta, sua demanda por oxigênio e outros recursos aumenta rapidamente, enquanto sua capacidade de absorver oxigênio aumenta mais lentamente. Em algum ponto, o tamanho da célula fará com que ela se divida ou morra, de acordo com o Brooklyn College.
Apesar das limitações no tamanho da célula que são impostas pela relação superfície-volume, um estudo de 2013 publicado na revista Nature Cell Biology demonstra que a gravidade também limita o tamanho da célula. Embora a gravidade seja uma força desprezível em escalas muito pequenas, as células que atingem cerca de 1 milímetro de diâmetro devem incluir elementos estruturais para manter algumas organelas estáveis sob a influência da gravidade. Sem esses elementos, os componentes da célula podem perder sua integridade estrutural.
