I principali tipi di batteri sono stati tradizionalmente classificati in base a caratteristiche fisiche o reazioni a diversi tipi di colorazione. L'avvento della genetica molecolare ha permesso una più attenta divisione dei diversi gruppi di batteri. Molti scienziati ritengono che la vecchia classificazione dei batteri dovrebbe essere suddivisa in due o più regni.
La più alta classificazione degli esseri viventi è regni. I batteri una volta erano classificati in un regno noto come Protista, ma molti scienziati sostengono che il vecchio regno dovrebbe essere diviso in due regni sulla base di prove genetiche molecolari. I nuovi regni sarebbero veri batteri, gli eubatteri, e batteri antichi, gli archeobatteri, che oggi sopravvivono in ambienti estremi. Alcuni suggeriscono una nuova divisione filogenetica nota come domini o superregni, perché gli Archebatteri sono così distinti, potrebbero essere divisi in tre regni propri: Crenarchaeota, il termofilo the batteri; Batteri Euryarchaeota, alofili e metanogeni; e Korarchaeota, che si trova nelle sorgenti termali.
Per i batteri diversi dagli archeobatteri, ci sono cinque phylum distinti, il successivo ramo dell'albero filogenetico. I Proteobatteri sono simbionti con le piante e le aiutano a fissare l'azoto dall'atmosfera. I cianobatteri sono conosciuti come batteri blu-verdi. Gli eubatteri sono batteri Gram-positivi tradizionalmente classificati e hanno pareti cellulari che hanno strati diversi rispetto ad altri batteri. Le Spirochete crescono in colonie a spirale. Le Clamidie sono parassiti intracellulari.
I batteri possono essere descritti come patogeni (che causano malattie) o non patogeni. Possono anche essere descritti come Gram-positivi o Gram-negativi. Questo si riferisce al fatto che assorbano o meno un colorante mediante colorazione di Gram. I batteri Gram-positivi mancano di una membrana cellulare esterna e i peptidoglicani consentono loro di essere colorati con cristalvioletto. I batteri Gram-negativi hanno una membrana cellulare esterna ma mancano di peptidoglicani, impedendo loro di macchiarsi.