細菌是一種單細胞生物。外形一般爲球形、杆形或螺旋形，通常以二分裂方式進行繁殖的原核生物。細菌的個體微小，一般球菌直徑爲0.5～1.0微米，桿菌寬1微米，長2微米。細菌在自然界的分佈很廣，存在於土壤、水、空氣和動植物體表面及消化道等處，其中土壤是細菌的主要分佈場所，每克乾土約含細菌10的8次方～10的10次方個。大多數細菌爲異養，少數爲自養，包括化能自養和光能自養。在異養細菌中大多數中腐生，少數爲寄生。
細胞外側有細胞壁，並各具特殊的形態，如球狀、桿狀和螺旋狀等。細胞壁的組成可在革藍氏染色中得到反映：革蘭氏陽性者，其主要成分是肽聚糖或磷壁質；革蘭氏陰性者則是由比較少量的肽聚糖、脂多糖和脂蛋白組成。細菌雖是單細胞，但有時細胞集聚在一起而形成特定的形狀；也有時連成一串形成的絲狀體分支，或絲狀體被包在一個鞘中，而幾乎看不到細胞的分化現象。細胞周圍分泌的粘液質，有的是多肽，有的是多糖。當粘液質把細胞包圍起來時就形成莢膜。細菌的細胞內結構呈現原核生物的特徵，即核物質（DNA）不和鹼性蛋白結合，且因無核膜而直接存在於細胞質中。細胞中無葉綠體、線粒體和內質網結構，脂質體爲70S型。觀察不到原形質流動。在細胞膜中含有與呼吸、光合作用有關的酶系或是光合色素。有時細胞膜常凹陷於細胞質中，形成一種稱爲間體（mesosome）的結構或層狀結構。細胞通常是以二分裂法進行增殖的，間或出現一些不等分裂和出芽的種類。有一部分細菌還形成芽孢。在某些細菌中還發生接合現象，可以看到基因的轉移和重組。然而即使在這種情況下，也並不發生細胞質的混合，而且基因的移動也多是部分的。有些細菌的基因移動不是依靠接合，而是藉助於噬菌體，或是直接依靠DNA分子進行。有一部分細菌是依靠一條或多條鞭毛進行運動的。鞭毛的結構很簡單，沒有在真核生物中看到的那種9＋2的結構。也有一些不依靠鞭毛而進行滑行運動的細菌。其營養要求也各不相同，有的在只有無機物組成的培養基中生長；有的需要多種有機化合物和其他生長因子；有的是寄生性而難以在實驗室進行純培養等等。在寄生性細菌中，有些是對動植物具有病原性的。在進行光合成的細菌中（光合細菌），不含有通常的葉綠素a、b，而含有吸收更長光波的菌綠素a、b、c、d等。光合作用只在厭氧條件下發生，另外水不是作爲還原CO2的電子供體，而是利用H2S．H2或簡單的有機物作爲電子供體。在細菌的光合成中不發生氧。根據氧對細菌生長的影響，可以分爲好氧性細菌和厭氧性細菌及兼性厭氧性細菌。細菌的發酵方式也各具有其特徵，除乙醇發酵、乳酸發酵外，還有丙酮、丁醇發酵、甲烷發酵以及混合有機酸發酵等。在氧呼吸方面，既有經由通常的EMP途徑和三羧循環的，也有隻經由上述之一或二者都缺乏的細菌。在電子傳遞系統也有不少是和典型的線粒體型不同的。關於細胞色素，往往含有特異的細胞色素a1、d、o等。此外，有些細菌還進行一般在真核生物中難以看到的代謝，例如利用硫化合物、硝酸鹽、銨鹽等無機氧化能量（無機化能營養生物）進行的CO2固定、硝酸呼吸、脫氮作用、固氮作用等。關於細菌的生長，它不僅可以在60—70℃的高溫和有25—30％的高濃度食鹽存在以及pH2左右的酸性等不適於一般生物生長的環境下生長，而且在這樣的環境下，有的反而生長的更好。
細菌對有機物有很強的分解能力，有些還能進行固氮作用和硝化作用，所以細菌在自然界的物質循環中、在土壤的腐殖質的形成中起着重要的作用，對動植物的生活和農業生產也具有重要意義。在醫學上，金黃色葡萄球菌等能引起人的食物中毒，鼠疫耶爾遜氏菌、霍亂弧菌、傷寒沙門氏菌、痢疾志賀氏菌、結核分枝桿菌、蒼白密螺旋體等能引起人類各種有關傳染病的流行。在人類歷史上，由細菌引起的傳染病曾奪去無數人的生命。隨着人類對病原細菌的逐步認識，許多傳染病已得到控制。少數細菌也能引起家禽、家畜和作物的傳染病流行，使農業生產遭受較大損失。也有許多細菌已用於食品工業、化學工業上，如利用枯草桿菌生產蛋白酶和澱粉酶，用於皮革脫毛、棉布脫漿；利用乳酸桿菌、醋酸桿菌生產乳酸、醋酸等化工原料。細菌在污水生物處理中、沼氣發酵中也起着重要作用。細菌也是生物學的重要實驗材料，科學家曾用肺炎球菌發現並證實DNA是遺傳物質。隨着遺傳工程的興起，科學家已獲得了能產生胰島素等的大腸桿菌和對烴類有很強分解能力的假單胞菌的新菌株。