I compartimenti hanno tre ruoli principali. Uno è quello di stabilire confini fisici per i processi biologici che consente alla cellula di svolgere diverse attività metaboliche allo stesso tempo. Ciò può includere il mantenimento di alcune biomolecole all’interno di una regione o il mantenimento di altre molecole all’esterno. All’interno dei compartimenti legati alla membrana, diversi pH intracellulari, diversi sistemi enzimatici e altre differenze sono isolati da altri organelli e citosol. Con i mitocondri, il citosol ha un ambiente ossidante che converte NADH in NAD+. Con questi casi, la compartimentazione è fisica.
Un altro è quello di generare un micro-ambiente specifico per regolare spazialmente o temporalmente un processo biologico. Ad esempio, un vacuolo di lievito viene normalmente acidificato dai trasportatori di protoni sulla membrana.
Un terzo ruolo è quello di stabilire posizioni specifiche o indirizzi cellulari per i quali dovrebbero verificarsi i processi. Ad esempio, un fattore di trascrizione può essere diretto a un nucleo, dove può promuovere la trascrizione di determinati geni. In termini di sintesi proteica, gli organelli necessari sono relativamente vicini l’uno all’altro. Il nucleolo all’interno dell’involucro nucleare è la posizione della sintesi del ribosoma. La destinazione dei ribosomi sintetizzati per la traduzione proteica è il reticolo endoplasmatico ruvido (ER ruvido), che è collegato e condivide la stessa membrana con il nucleo. Il corpo del Golgi è anche vicino al pronto soccorso ruvido per il confezionamento e la ridistribuzione. Allo stesso modo, la compartimentazione intracellulare consente siti specifici di funzioni cellulari eucariotiche correlate isolate da altri processi e quindi efficienti.