แบคทีเรียประเภทหลัก ๆ ถูกจำแนกตามลักษณะทางกายภาพหรือปฏิกิริยาต่อการย้อมสีประเภทต่างๆ การถือกำเนิดของอณูพันธุศาสตร์ทำให้มีการแบ่งแยกแบคทีเรียกลุ่มต่างๆ อย่างระมัดระวังมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าการจำแนกแบคทีเรียแบบเก่าควรแบ่งออกเป็นสองอาณาจักรหรือมากกว่า
การจำแนกสิ่งมีชีวิตสูงสุดคืออาณาจักร แบคทีเรียเคยถูกจำแนกในอาณาจักรเดียวที่เรียกว่า Protista แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนโต้แย้งว่าอาณาจักรเก่าควรแบ่งออกเป็นสองอาณาจักรตามหลักฐานทางพันธุกรรมระดับโมเลกุล อาณาจักรใหม่จะเป็นแบคทีเรียที่แท้จริง ยูแบคทีเรีย และแบคทีเรียโบราณ อาร์คีแบคทีเรีย ซึ่งปัจจุบันอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง บางคนเสนอให้มีการแบ่งสายวิวัฒนาการใหม่ที่รู้จักกันในชื่อโดเมนหรือซูเปอร์คิงดอม เนื่องจากอาร์คีแบคทีเรียนั้น แยกออกได้เป็นสามก๊ก คือ ครีนาร์เคโอตา อาณาจักรเทอร์โมฟิลลิก แบคทีเรีย; Euryarchaeota, แบคทีเรียฮาโลฟิลิกและมีทาโนเจน; และโคราชคีโอตาซึ่งพบในบ่อน้ำพุร้อน
สำหรับแบคทีเรียอื่นที่ไม่ใช่อาร์คีแบคทีเรีย มีไฟลัมที่แตกต่างกันห้าไฟ กิ่งถัดไปจะแตกกิ่งก้านขึ้นไปบนต้นไม้สายวิวัฒนาการ โปรตีโอแบคทีเรียสามารถอยู่ร่วมกับพืชและช่วยตรึงไนโตรเจนจากบรรยากาศ ไซยาโนแบคทีเรียเรียกว่าแบคทีเรียสีเขียวแกมน้ำเงิน ยูแบคทีเรียเป็นแบคทีเรียแกรมบวกที่จำแนกตามประเพณีและมีผนังเซลล์ที่มีชั้นต่างจากแบคทีเรียชนิดอื่น Spirochetes เติบโตในอาณานิคมที่เป็นเกลียว Chlamydiae เป็นปรสิตภายในเซลล์
แบคทีเรียสามารถอธิบายได้ว่าเป็นสารก่อโรค (ทำให้เกิดโรค) หรือไม่ทำให้เกิดโรค นอกจากนี้ยังสามารถอธิบายเป็นแกรมบวกหรือแกรมลบ นี้หมายถึงว่าพวกเขาดูดซับสีย้อมโดยการย้อมแกรมหรือไม่ แบคทีเรียแกรมบวกขาดเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก และเปปติโดไกลแคนทำให้พวกมันย้อมด้วยคริสตัลไวโอเล็ต แบคทีเรียแกรมลบมีเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก แต่ไม่มีเปปติโดไกลแคน ป้องกันไม่ให้เปื้อน