Al igual que con otros organismos vivos, las células arqueas tienen una membrana celular externa que sirve como una barrera protectora entre la célula y su entorno. Dentro de la membrana es donde se llevan a cabo las funciones vivas del archeon y donde se encuentra el ADN. Alrededor de la parte exterior de casi todas las células arqueas hay una pared celular, una capa semirrígida que ayuda a la célula a mantener su forma y equilibrio químico. Las tres de estas regiones se pueden distinguir en las células de y en la mayoría de los otros organismos vivos.
Una mirada más cercana a cada región revela similitudes estructurales, pero las principales diferencias en la composición química entre la pared celular bacteriana y archaeal. Archaea construye las mismas estructuras que otros organismos, pero los construyen a partir de diferentes componentes químicos. Por ejemplo, las paredes celulares de todas las bacterias contienen el químico peptidoglicano. Las paredes de las células de Archaeal no contienen este compuesto, aunque algunas contienen un compuesto similar. Se ensambla a partir de una capa superficial llamada S-layers. Del mismo modo, las arqueas no producen paredes de celulosa (como lo hacen las plantas) o (como lo hacen los hongos). La pared celular de las archaeas es químicamente distinta. Los metanógenos son la única excepción y poseen cadenas pseudopeptidoglicanas en su pared celular que carecen de aminoácidos y ácido N-acetilmurámico en su composición química. Las diferencias químicas más sorprendentes entre Archaea y otros seres vivos se encuentran en su membrana celular. Hay cuatro diferencias fundamentales entre la membrana arcaica y las de todas las otras células: (1) quiralidad de glicerol, (2) enlace éter, (3) cadenas isoprenoides y (4) ramificación de cadenas laterales.