Vaak beschouwd als de eenvoudigste levensvormen, vormen bacteriën een diverse groep organismen. Door de diversiteit aan bacteriën is deze groep opgedeeld in twee levensdomeinen, de Eubacteria en Archaea. Ondanks deze diversiteit delen bacteriën een aantal kenmerken, met name met prokaryotische cellen. Bovendien zijn er een aantal kenmerken, zoals de samenstelling van de celwand die algemeen wordt gedeeld door de eubacteriën en archeeërs, hoewel het bestaan van sommige bacteriën zonder deze bijna alomtegenwoordige kenmerken hun diversiteit.
Eencellig
Misschien wel het meest directe kenmerk van bacteriën is hun bestaan als eencellige organismen. Terwijl de meeste bacteriën, archaeërs en eubacteriën hun hele microscopische levenscyclus doorbrengen als onafhankelijke single cellen, sommige zoals de in de bodem levende myxobacteriën zullen meercellige vruchtlichamen vormen als onderdeel van hun leven fiets.
Afwezige organellen
Eukaryotische cellen, zoals die van planten, dieren en schimmels, hebben een membraangebonden kern die het DNA van de cel compartimenteert van de rest van de cel. Andere functies in deze cellen zijn ook gesekwestreerd in gespecialiseerde membraangebonden organellen, zoals mitochondriën voor cellulaire ademhaling en chloroplasten voor fotosynthese. Bacteriën missen een kern en complexe organellen in hun cellen. Dit wil niet zeggen dat bacteriën geen interne organisatie hebben, omdat hun DNA vaak wordt afgezonderd in een gebied van de bacteriële cel dat bekend staat als de nucleoïde. Het is echter belangrijk op te merken dat de nucleoïde niet fysiek wordt gescheiden van de rest van de cel door een membraan.
Plasma membraan
Hoewel plasmamembranen overal in andere levende cellen voorkomen, zijn deze membranen geen kenmerk van bacteriën. De afwezigheid van interne organellen delegeert veel functies die voorkomen in eukaryote cellen op het plasmamembraan van bacteriën. Dankzij speciale inplooiingen van het plasmamembraan kunnen fotosynthetische bacteriën bijvoorbeeld de lichtafhankelijke reacties van fotosynthese die fotosynthetische eukaryoten uitvoeren op de thykaloïde membranen in de chloroplast.
Gevangenismuren
Een peptidoglycaancelwand is een veelvoorkomend kenmerk bij eubacteriën. Deze celwand omhult de bacteriecel, zorgt voor stevigheid en voorkomt scheuren in veranderende omgevingen. Een van de fundamentele tests die worden uitgevoerd bij het identificeren van bacteriën is de Gram-kleuring, die categoriseert eubacteriën als Gram-positief of Gram-negatief op basis van het vermogen van de celwand om kristal vast te houden violette kleurstof. De celwand is het doelwit van het antibioticum penicilline en zijn derivaten. Penicilline remt de vorming van celwanden en kan de wanden vernietigen, vooral bij snelgroeiende en zich vermenigvuldigende bacteriën. Nogmaals om de diversiteit binnen deze groep te benadrukken, hebben niet alle eubacteriën een peptidoglycaancelwand. De celwand van chlamydia mist peptidoglycaan. Mycoplasma heeft geen celwand. Archeeërs hebben ook een celwand maar gebruiken andere stoffen dan peptidoglycaan.
DNA
De meervoudige, lineaire chromosomen die vaak grafisch worden weergegeven in biologieboeken zijn specifiek voor eukaryoten. Omgekeerd bezitten zowel archaeanen als eubacteriën een enkelvoudig cirkelvormig chromosoom en een DNA-sequentie die veel korter is dan die in eukaryoten. De kortere DNA-sequentie kan gedeeltelijk worden verklaard door de relatief verminderde complexiteit van bacteriële cellen, maar ook resultaten van de verminderde aanwezigheid van introns - segmenten van een gen die worden verwijderd tijdens translatie van het DNA in eiwit. Het bacteriële genoom wordt aangevuld met kleinere DNA-fragmenten die bekend staan als plasmiden, hoewel deze niet uniek zijn voor bacteriën en ook worden aangetroffen in eukaryoten. Plasmiden worden binnen de bacteriële cel gerepliceerd, onafhankelijk van het bacteriële chromosoom en kunnen worden uitgewisseld tussen verschillende bacteriële organismen. Plasmiden kunnen eigenschappen aan de gastheercel geven, zoals resistentie tegen antibiotica.