Pagrindinės bakterijų rūšys tradiciškai buvo klasifikuojamos pagal fizines savybes arba reakcijas į skirtingus dažymo tipus. Molekulinės genetikos atsiradimas leido atidžiau suskirstyti skirtingas bakterijų grupes. Daugelis mokslininkų mano, kad senoji bakterijų klasifikacija turėtų būti padalinta į dvi ar daugiau karalysčių.
Aukščiausia gyvųjų klasifikacija yra karalystės. Kadaise bakterijos buvo klasifikuojamos vienoje karalystėje, vadinamoje Protista, tačiau daugelis mokslininkų teigia, kad senoji karalystė turėtų būti padalinta į dvi karalystes, remiantis molekuliniais genetiniais įrodymais. Naujosios karalystės būtų tikrosios bakterijos Eubacteria ir senovės bakterijos Archaebacteria, kurios šiandien išgyvena ekstremalioje aplinkoje. Kai kurie siūlo naują filogenetinį dalijimąsi, vadinamą domenais arba superkingomis, nes Archaebacteria yra tokie ryškūs, jie gali būti suskirstyti į tris savo karalystes: Krenarchaeota, termofilinė bakterijos; Euryarchaeota, halofilinės ir metanogeninės bakterijos; ir Korarchaeota, rasta karštuose šaltiniuose.
Bakterijoms, išskyrus Archaebacteria, yra penki skirtingi filiumai, kiti šakojasi filogenetiniame medyje. Proteobakterijos yra simbiotinės su augalais ir padeda jiems sureguliuoti azotą iš atmosferos. Cianobakterijos yra žinomos kaip mėlynai žalios bakterijos. Eubakterijos yra tradiciškai klasifikuojamos gramteigiamos bakterijos ir jų ląstelių sienelės turi skirtingus sluoksnius nei kitos bakterijos. Spirochetos auga spiralėmis apaugusiose kolonijose. Chlamydiae yra tarpląsteliniai parazitai.
Bakterijos gali būti apibūdinamos kaip patogeniškos (sukeliančios ligas) arba nepatogeniškos. Jie taip pat gali būti apibūdinami kaip gramteigiami arba gramneigiami. Tai reiškia, ar jie absorbuoja dažus, ar ne, dažydami Gramą. Gramteigiamoms bakterijoms trūksta išorinės ląstelės membranos, o peptidoglikanai leidžia jas nudažyti violetiniu kristalu. Gramneigiamos bakterijos turi išorinę ląstelės membraną, tačiau jose nėra peptidoglikanų, todėl jų negalima nudažyti.