细菌是一种单细胞生物。外形一般为球形、杆形或螺旋形，通常以二分裂方式进行繁殖的原核生物。细菌的个体微小，一般球菌直径为0.5～1.0微米，杆菌宽1微米，长2微米。细菌在自然界的分布很广，存在于土壤、水、空气和动植物体表面及消化道等处，其中土壤是细菌的主要分布场所，每克干土约含细菌10的8次方～10的10次方个。大多数细菌为异养，少数为自养，包括化能自养和光能自养。在异养细菌中大多数中腐生，少数为寄生。
细胞外侧有细胞壁，并各具特殊的形态，如球状、杆状和螺旋状等。细胞壁的组成可在革蓝氏染色中得到反映：革兰氏阳性者，其主要成分是肽聚糖或磷壁质；革兰氏阴性者则是由比较少量的肽聚糖、脂多糖和脂蛋白组成。细菌虽是单细胞，但有时细胞集聚在一起而形成特定的形状；也有时连成一串形成的丝状体分支，或丝状体被包在一个鞘中，而几乎看不到细胞的分化现象。细胞周围分泌的粘液质，有的是多肽，有的是多糖。当粘液质把细胞包围起来时就形成荚膜。细菌的细胞内结构呈现原核生物的特征，即核物质（DNA）不和碱性蛋白结合，且因无核膜而直接存在于细胞质中。细胞中无叶绿体、线粒体和内质网结构，脂质体为70S型。观察不到原形质流动。在细胞膜中含有与呼吸、光合作用有关的酶系或是光合色素。有时细胞膜常凹陷于细胞质中，形成一种称为间体（mesosome）的结构或层状结构。细胞通常是以二分裂法进行增殖的，间或出现一些不等分裂和出芽的种类。有一部分细菌还形成芽孢。在某些细菌中还发生接合现象，可以看到基因的转移和重组。然而即使在这种情况下，也并不发生细胞质的混合，而且基因的移动也多是部分的。有些细菌的基因移动不是依靠接合，而是借助于噬菌体，或是直接依靠DNA分子进行。有一部分细菌是依靠一条或多条鞭毛进行运动的。鞭毛的结构很简单，没有在真核生物中看到的那种9＋2的结构。也有一些不依靠鞭毛而进行滑行运动的细菌。其营养要求也各不相同，有的在只有无机物组成的培养基中生长；有的需要多种有机化合物和其他生长因子；有的是寄生性而难以在实验室进行纯培养等等。在寄生性细菌中，有些是对动植物具有病原性的。在进行光合成的细菌中（光合细菌），不含有通常的叶绿素a、b，而含有吸收更长光波的菌绿素a、b、c、d等。光合作用只在厌氧条件下发生，另外水不是作为还原CO2的电子供体，而是利用H2S．H2或简单的有机物作为电子供体。在细菌的光合成中不发生氧。根据氧对细菌生长的影响，可以分为好氧性细菌和厌氧性细菌及兼性厌氧性细菌。细菌的发酵方式也各具有其特征，除乙醇发酵、乳酸发酵外，还有丙酮、丁醇发酵、甲烷发酵以及混合有机酸发酵等。在氧呼吸方面，既有经由通常的EMP途径和三羧循环的，也有只经由上述之一或二者都缺乏的细菌。在电子传递系统也有不少是和典型的线粒体型不同的。关于细胞色素，往往含有特异的细胞色素a1、d、o等。此外，有些细菌还进行一般在真核生物中难以看到的代谢，例如利用硫化合物、硝酸盐、铵盐等无机氧化能量（无机化能营养生物）进行的CO2固定、硝酸呼吸、脱氮作用、固氮作用等。关于细菌的生长，它不仅可以在60—70℃的高温和有25—30％的高浓度食盐存在以及pH2左右的酸性等不适于一般生物生长的环境下生长，而且在这样的环境下，有的反而生长的更好。
细菌对有机物有很强的分解能力，有些还能进行固氮作用和硝化作用，所以细菌在自然界的物质循环中、在土壤的腐殖质的形成中起着重要的作用，对动植物的生活和农业生产也具有重要意义。在医学上，金黄色葡萄球菌等能引起人的食物中毒，鼠疫耶尔逊氏菌、霍乱弧菌、伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌、结核分枝杆菌、苍白密螺旋体等能引起人类各种有关传染病的流行。在人类历史上，由细菌引起的传染病曾夺去无数人的生命。随着人类对病原细菌的逐步认识，许多传染病已得到控制。少数细菌也能引起家禽、家畜和作物的传染病流行，使农业生产遭受较大损失。也有许多细菌已用于食品工业、化学工业上，如利用枯草杆菌生产蛋白酶和淀粉酶，用于皮革脱毛、棉布脱浆；利用乳酸杆菌、醋酸杆菌生产乳酸、醋酸等化工原料。细菌在污水生物处理中、沼气发酵中也起着重要作用。细菌也是生物学的重要实验材料，科学家曾用肺炎球菌发现并证实DNA是遗传物质。随着遗传工程的兴起，科学家已获得了能产生胰岛素等的大肠杆菌和对烃类有很强分解能力的假单胞菌的新菌株。