Главне врсте бактерија традиционално су класификоване према физичким карактеристикама или реакцијама на различите врсте бојења. Појава молекуларне генетике омогућила је пажљивију поделу различитих група бактерија. Многи научници верују да би стару класификацију бактерија требало поделити на два или више царстава.
Највиша класификација живих бића су царства. Некада су бактерије класификоване у једно краљевство познато под именом Протиста, али многи научници тврде да би старо царство требало да буде подељено на два царства на основу молекуларно генетичких доказа. Нова царства биле би истинске бактерије, еубактерије и древне бактерије, архебактерије, које данас опстају у екстремним условима. Неки предлажу нову филогенетску поделу познату као домени или суперкраљевства, јер Архебактерије јесу толико различити, могли би се поделити на три своја царства: Цренарцхаеота, термофилни бактерије; Еуриарцхаеота, халофилне и метаногене бактерије; и Корарцхаеота, пронађени у топлим изворима.
За бактерије које нису архебактерије, постоји пет различитих врста, следећа грана филогенетског стабла. Протеобактерије су симбиотске са биљкама и помажу им да фиксирају азот из атмосфере. Цијанобактерије су познате као плавозелене бактерије. Еубактерије су традиционално класификоване по Грам-позитивним бактеријама и имају ћелијске зидове који имају различите слојеве од осталих бактерија. Спирохете расту у спиралним колонијама. Хламидије су унутарћелијски паразити.
Бактерије се могу описати као патогене (узрочнике болести) или непатогене. Такође се могу описати као грам-позитивне или грам-негативне. То се односи на то да ли упијају боју бојењем по Граму или не. Грам-позитивним бактеријама недостаје спољна ћелијска мембрана, а пептидогликани омогућавају њихово бојење кристално љубичастом. Грам-негативне бактерије имају спољну ћелијску мембрану, али им недостају пептидогликани, што спречава њихово бојење.