Jika kita amati dengan mikroskop, kebanyakan bakteri mempunyai ukuran dan bentuk yang sama. Akan tetapi, bukti biologi molekuler menunjukkan adanya perbedaan pada RNA ribosom. Pada ahli mikrobiologi membagi bakteri menjadi dua, yaitu Archaebacteria dan Eubacteria. Dengan metode skeunsing gen, Woese dan kawan-kawan membagi kelompok bakteri menjadi Archaebacteria dan Eubacteria.

1. Archaebacteria
Archaebacteria merupakan kelompok bakteri yang menghasilkan gas metan dari sumber karbon yang sederhana, uniseluler, mikroskopik, dinding sel bukan peptidoglikon, dan secara biokimia berbeda dengan Eubacteria.

Selain itu, sifat Archaebacteria yang lain adalah bersifat anaerob, dapat hidup di sampah, tempat-tempat kotor, saluran pencernaan manusia atau hewan, halofil ekstrem, lingkungan bergaram, serta termoplastik pada suhu panas dan lingkungan asam. Archaebacteria dianggap sebagai nenek moyang dari bakteri yang ada sekarang ini.

Archaebacteria mencakup makhluk hidup autotrof dan heterotrof. Archaebacteria terbagi menjadi tiga kelompok sebagai berikut.
a. Bakteri metanogen.
b. Halobakterium. Genus Halobacterium dan Halococcus mencakup bakteri yang halofil ekstrem, bersifat aerob, dan heterotrof. Bakteri genus ini banyak ditemukan di tambak garam laut.
Pada saat terjadi penggandaan sel dari halobakterium yang mengandung karotenoid, air akan berwarna merah intensif. Selain itu, Halobakterium dan Halococcus dapat tumbuh optimum pada larutan NaCl, 3,5 sampai 5 molar, serta mampu memanfaatkan energi cahaya untuk metabolisme tubuhnya.

c. Bakteri termo-asidofil. Dalam kelompok ini, terhimpun Archaebacteri yang bersifat nonmetanogen yang berbeda-beda. Di dalamnya juga terdapat wakil autotrof dan heterotrof, asidofil ekstrem, neurofil, serta aerob dan anaerob.

2. Eubacteria
Eubacteria adalah bakteri yang bersifat prokariot. Inti dan organelnya tidak memiliki membran, bersifat uniseluler, bersifat mikroskopik, serta mempunyai dinding sel yang tersusun dari peptidoglikon. Selnya dapat berbentuk bulat atau batang yang lurus, terpisahpisah atau membentuk koloni berupa rantai, serta bertindak sebagai dekomposer pengurai. Bakteri ini hidup secara parasit dan patogenik.

Akan tetapi, ada pula yang bersifat fotosintetik dan kemoautotrof. Eubacteria menjadi unsur yang sangat penting dalam proses daur ulang nitrogen dan elemen lain. Selain itu, beberapa Eubacteria dapat dimanfaatkan dalam proses industri. Eubacteria terbagi menjadi enam filum, yaitu bakteri ungu, bakteri hijau, bakteri gram positif, Spirochaet, Prochlorophyta, dan Cyanobacteria.

Beberapa Eubacteria bergerak secara peritrik atau tidak bergerak. Beberapa kelas dalam Eubacteria adalah sebagai berikut.
a . Kelas Azotobacteraceae
Ciri-ciri yang dimiliki oleh bakteri kelas Azotobacteraceae adalah sel berbentuk batang, hidup bebas di dalam tanah, mirip sel khamir, dan pada kondisi aerob dapat menambat N2. Misalnya, Azotobacter Chlorococcum, Azotobacter indicus, dan Azotobacter agilis.

b . Kelas Rhizobiaceae
Ciri-ciri bakteri kelas Rhizobiaceae adalah sel berbentuk batang atau bercabang, bersimbiosis dengan legominosae, membentuk bintil akar, dan mengonversi nitrogen udara yang dapat bermanfaat bagi tumbuhan leguminosae. Misalnya, Rhizobium leguminosarum membentuk bintil akar pada akar Lathyrus, Pisum, Vicia; Rhizobium japonicum pada kedelai; Agrobacterium tumefaciens menimbulkan pembengkakan pada akar pohon.

c . Kelas Micrococcaceae
Ciri-ciri bakteri kelas Micrococcaceae adalah sel berbentuk peluru, berbentuk koloni tetrade, serta kubus dan massa tidak beraturan. Contohnya, Sarcia dan Staphyloccus aureus yang bersifat patogen serta dapat menimbulkan berbagai penyakit.

d . Kelas Enterobacteriaceae
Eubacteria yang terdapat dalam kelas Enterobacteriaceae dapat menimbulkan fermentasi anaerobik pada glukosa atau laktosa, hidup sebagai dekomposer pada serasah atau patogen pada manusia, juga pada saluran pernapasan dan saluran kencing Vertebrata. Contohnya, E. coli yang terdapat di usus besar manusia dan Vertebrata; Salmonela typhosa, yaitu patogen penyebab penyakit tifus; serta Shigella dysenteriae penyebab disentri.

e . Kelas Lactobacillaceae
Sel Lactobacillaceae berbentuk peluru dan dapat menimbulkan fermentasi asam laktat. Contohnya, Lactobacillus caucasicus yang membantu pembuatan yogurt; Streptococcus pyogenes yang dapat menimbulkan nanah atau keracunan darah pada manusia; serta Diplococcus pneumoniae sebagai penyebab pneumonia.

f . Kelas Bacillaceae
Sel Bacillaceae berbentuk batang dan berfungsi sebagai pembentuk endospora. Misalnya, Bacillus antraks penyebab penyakit antraks dan Clostridium pasteurianum, yaitu bakteri anaerob penambat N2.

g. Kelas Neisseriaceae
Sel Neisseriaceae berbentuk peluru dan umumnya berpasangan. Misalnya, Neisseria meningitidis, yaitu bakteri penyebab meningitis; Neisseria gonorrhoeae penyebab penyakit kencing nanah; serta Veillonella parvula berada di mulut dan saluran pencernaan manusia dan hewan.