Los principales tipos de bacterias se clasificaban tradicionalmente por características físicas o reacciones a diferentes tipos de tinción. El advenimiento de la genética molecular ha permitido una división más cuidadosa de los diferentes grupos de bacterias. Muchos científicos creen que la antigua clasificación de bacterias debería dividirse en dos o más reinos.
La clasificación más alta de los seres vivos son los reinos. Las bacterias alguna vez se clasificaron en un reino conocido como Protista, pero muchos científicos argumentan que el antiguo reino debería dividirse en dos reinos según la evidencia genética molecular. Los nuevos reinos serían verdaderas bacterias, eubacterias y bacterias antiguas, arqueobacterias, que hoy sobreviven en ambientes extremos. Algunos sugieren una nueva división filogenética conocida como dominios o superreinos, porque las arqueobacterias son tan distintos, podrían dividirse en tres reinos propios: Crenarchaeota, el termófilo bacterias Euryarchaeota, bacterias halófilas y metanogénicas; y Korarchaeota, que se encuentra en aguas termales.
Para las bacterias distintas de las arqueobacterias, hay cinco phylums distintos, la siguiente rama del árbol filogenético. Las proteobacterias son simbióticas con las plantas y las ayudan a fijar el nitrógeno de la atmósfera. Las cianobacterias se conocen como bacterias azul verdosas. Las eubacterias son bacterias grampositivas clasificadas tradicionalmente y tienen paredes celulares que tienen capas diferentes a las de otras bacterias. Las espiroquetas crecen en colonias en espiral. Las Chlamydiae son parásitos intracelulares.
Las bacterias pueden describirse como patógenas (causantes de enfermedades) o no patógenas. También pueden describirse como grampositivos o gramnegativos. Esto se refiere a si absorben o no un tinte mediante tinción de Gram. Las bacterias grampositivas carecen de una membrana celular externa y los peptidoglicanos permiten teñirlas con violeta cristal. Las bacterias gramnegativas tienen una membrana celular externa pero carecen de peptidoglicanos, lo que evita que se manchen.