Galvenie baktēriju veidi tradicionāli tika klasificēti pēc fiziskām īpašībām vai reakcijām uz dažāda veida krāsošanu. Molekulārās ģenētikas parādīšanās ļāva rūpīgāk sadalīt dažādas baktēriju grupas. Daudzi zinātnieki uzskata, ka vecā baktēriju klasifikācija būtu jāsadala divās vai vairāk valstībās.
Augstākā dzīvo būtņu klasifikācija ir karaļvalstis. Kādreiz baktērijas tika klasificētas vienā valstībā, kas pazīstama kā Protista, taču daudzi zinātnieki apgalvo, ka vecā valstība būtu jāsadala divās karaļvalstīs, pamatojoties uz molekulāri ģenētiskiem pierādījumiem. Jaunās valstības būtu patiesās baktērijas Eubacteria un senās baktērijas Archaebacteria, kas mūsdienās izdzīvo ekstremālos apstākļos. Daži iesaka jaunu filoģenētisko dalījumu, kas pazīstams kā domēni vai superkingoms, jo arheobaktērijas ir tik atšķirīgas, tās varēja sadalīt trīs savās karaļvalstīs: Krenarheita, termofilā baktērijas; Euryarchaeota, halofilās un metanogēnās baktērijas; un Korarheota, kas atrodama karstajos avotos.
Baktērijām, kas nav Arheebaktērijas, ir pieci atšķirīgi filiāļi, nākamais zars filoģenētiskajā kokā. Proteobaktērijas ir simbiotiskas augiem un palīdz tām piesaistīt slāpekli no atmosfēras. Zilaļģes ir pazīstamas kā zilganzaļas baktērijas. Eubaktērijas ir tradicionāli klasificētas grampozitīvas baktērijas, un tām ir šūnu sienas, kurām ir atšķirīgs slānis nekā citām baktērijām. Spirohetes aug spirālveida kolonijās. Chlamydiae ir intracelulāri parazīti.
Baktērijas var raksturot kā patogēnas (slimību izraisošas) vai nepatogēnas. Tos var raksturot arī kā gram-pozitīvus vai gram-negatīvus. Tas attiecas uz to, vai tie absorbē krāsvielu vai ne, izmantojot Grama krāsošanu. Grampozitīvām baktērijām trūkst ārējās šūnas membrānas, un peptidoglikāni ļauj tās iekrāsot ar kristālvioletu. Gramnegatīvām baktērijām ir ārējā šūnu membrāna, bet tām nav peptidoglikānu, kas neļauj tām iekrāsoties.