Principalele tipuri de bacterii au fost clasificate în mod tradițional în funcție de caracteristicile fizice sau reacțiile la diferite tipuri de colorare. Apariția geneticii moleculare a permis o diviziune mai atentă a diferitelor grupuri de bacterii. Mulți oameni de știință cred că vechea clasificare a bacteriilor ar trebui împărțită în două sau mai multe regate.
Cea mai înaltă clasificare a ființelor vii este regatele. Bacteriile au fost odată clasificate într-un regat cunoscut sub numele de Protista, dar mulți oameni de știință susțin că vechiul regat ar trebui împărțit în două regate pe baza dovezilor genetice moleculare. Noile regate ar fi adevărate bacterii, Eubacteria și bacterii antice, Archaebacteria, care astăzi supraviețuiesc în medii extreme. Unii sugerează o nouă diviziune filogenetică cunoscută sub numele de domenii sau super-regnuri, deoarece arheobacteriile sunt atât de distincte, ar putea fi împărțite în trei regate proprii: Crenarchaeota, termofila bacterii; Euryarchaeota, bacterii halofile și metanogene; și Korarchaeota, găsit în izvoarele termale.
Pentru alte bacterii decât Archaebacteria, există cinci filume distincte, următoarea ramură a arborelui filogenetic. Proteobacteriile sunt simbiotice cu plantele și le ajută să fixeze azotul din atmosferă. Cianobacteriile sunt cunoscute sub numele de bacterii albastru-verzui. Eubacteriile sunt bacterii Gram-pozitive clasificate în mod tradițional și au pereți celulari care au straturi diferite față de alte bacterii. Spirochetele cresc în colonii spiralate. Chlamydiae sunt paraziți intracelulari.
Bacteriile pot fi descrise ca fiind patogene (cauzatoare de boli) sau nepatogene. Ele pot fi, de asemenea, descrise ca Gram-pozitive sau Gram-negative. Aceasta se referă la absorbția sau nu a unui colorant prin colorarea Gram. Bacteriile gram-pozitive nu au o membrană celulară exterioară, iar peptidoglicanii le permit să fie colorate cu violet de cristal. Bacteriile gram-negative au o membrană celulară exterioară, dar nu au peptidoglicanii, împiedicându-le să fie colorate.