Jednoustrojowe organizmy mają wiele funkcji w zależności od rodzaju organizmu, ale generalnie muszą zsyntetyzować wszystkie składniki odżywcze niezbędne do przeżycia komórki. Organizm musi wykonywać całe życie procesy, w których komórka funkcjonuje i odtwarza się, co czasami pojawia się tak często, jak co godzinę.
Wiele jednokomórkowych organizmów jest odpornych na ekstremalne temperatury. Oznacza to, że jednokomórkowe organizmy są w stanie przetrwać lub pozostawać w stanie uśpienia w ekstremalnie niskich i wysokich temperaturach. Inne wyspecjalizowane funkcje zależą od rodzaju organizmu jednokomórkowego. Na przykład pierwotniaki, bakterie, jednokomórkowe glony lub grzyby mogą mieć różne wyspecjalizowane funkcje.
Cyanobakterie absorbują światło za pomocą pigmentu absorbującego promieniowanie UV i wykorzystują go do stworzenia powłoki, która pozwala im przetrwać ekstremalne temperatury, gdy wystawiona jest na działanie skalistych powierzchni o dużym narażeniu na światło. Inne bakterie produkują zarodniki, które całkowicie wytrzymują mrozy i temperatury wrzenia. Zwykle te jednokomórkowe organizmy mają niską zawartość wody i płaszcz białkowy. Jednokomórkowe grzyby, takie jak drożdże i pleśń, mają jednak inny cel. Drożdże są często produkowane do wytwarzania wypieków takich jak chleb, a pleśń i inne rodzaje grzybów działają w celu rozkładu martwej materii. Pierwotniaki, które reprezentują jednokomórkowe organizmy zachowujące się jak zwierzęta, kontrolują populacje bakterii i rozkładają materię podobnie jak grzyby.
