Las bacterias son organismos procariotas. Los procariotas son los organismos celulares más pequeños (miden entre 1 y 5 μm) y representan el grupo más antiguo y más abundante de los seres vivos, con una gran diversidad, adaptado a prácticamente todos los hábitats.  Presentan distintos tipos de nutrición y respiración, comportándose como aeróbicos (utilizan oxígeno) , anaeróbicos facultativos (sobreviven con o sin oxígeno) o anaeróbicos obligados (no toleran el oxígeno). Aunque son agente causal de muchas enfermedades, la mayoría no son patógenas y resultan indispensables para mantener el equilibrio ecológico.

Las células procariotas carecen de un núcleo organizado. En su lugar, presentan una zona central, llamada nucleoide, donde se ubica el único cromosoma, de tipo circular. 

También, puede haber uno o más plásmidos, que consisten en ADN extracromosómico. El citoplasma  de los procariotas carece de citoesqueleto y posee muchos ribosomas. El citoplasma no contiene otras organelas y no está dividido en compartimientos por membranas. En la membrana celular, que es similar a la de los eucariotas, se encuentran los sistemas de enzimas ligados a la respiración y a la fotosíntesis.
Las bacterias exhiben una considerable diversidad de formas: cocos, que tienen forma de esfera; bacilos, que son bastones de extremos redondeados; espirilos, que son células helicoidales y vibriones, con forma de coma (cortos bastones encorvados).
Otra característica es la disposición que adoptan las células; esto está en relación con los patrones de crecimiento de cada especie. Los cocos, por ejemplo, después de dividirse, pueden quedar dispuestos de a pares ("diplococos"), en racimos ("estafilococos") o pueden formar cadenas ("estreptococos").   Este tipo de asociaciones no significan, sin embargo, multicelularidad: todas las células son completamente viables e independientes.

La forma de los procariotas está impuesta por la pared celular. Las paredes celulares de las bacterias son estructuras de protección mecánica que se presentan en dos configuraciones diferentes, las cuales se distinguen fácilmente por su capacidad para combinarse firmemente con ciertos colorantes. Se pueden distinguir así las bacterias gram-positivas de las gram-negativas. Algunas cepas presentan estructuras asociadas a la pared celular como cápsulas, vainas, fimbrias y flagelos. Las cápsulas son cubiertas gelatinosas que confieren protección frente a la fagocitosis que realizan los glóbulos blancos. Las fimbrias o pili participan en la adhesión a distintas superficies y en el proceso de conjugación. Los flagelos son prolongaciones que otorgan movilidad.
Muchos tipos de procariotas forman esporas duras y resistentes que les permiten sobrevivir en estado latente durante largos años a condiciones adversas. Algunas especies producen estructuras especiales llamadas endosporas. Se trata de células diferenciadas con características propias. Las características más sobresalientes son: 1) su extraordinaria resistencia, sobre todo al calor, pero también a la desecación, a las radiaciones, a ácidos y a desinfectantes químicos y 2) su perdurabilidad: pueden permanecer años "en reposo" pero continuar siendo viables.
La reproducción de los procariotas es asexual por fisión binaria. La fisión binaria consiste en la partición de la célula progenitora, previa autoduplicación de su ADN, en dos células hijas, cada una de las cuales hereda una copia del cromosoma. La variabilidad genética se debe principalmente a las mutaciones.

También se producen intercambios y recombinaciones genéticas, que pueden incluso ser interespecíficos, por otros mecanismos. Además de los genes  que lleva el cromosoma  bacteriano, las bacterias pueden contener otros genes llevados en los plásmidos, que son moléculas de ADN de doble cadena,  mucho más pequeñas y también circulares. La mayoría de los plásmidos pueden ser transferidos de célula a célula. Esta transferencia de ADN por contacto célula a célula se conoce como conjugación. Parte de los plásmidos puede integrarse reversiblemente al cromosoma bacteriano, en cuyo caso se conocen como episomas. La conjugación juega un rol importante en la evolución de las bacterias, pues mediante los plásmidos las bacterias pueden intercambiar información genética de gran utilidad, como los genes de resistencia a los antibióticos.