(1) 它們都是單細胞生物。

(2) 沒有真細胞核。它的遺傳物質只推積在細胞內的一個區域，有被稱為類細胞核(nucleoid)。且遺傳物質呈環狀。也有部份遺傳物質成為質粒(plasmid)存在。

(3) 沒有帶膜的胞器。包括沒有線粒體，葉綠體和內質網。進行細胞呼吸的[酉每]藏在細胞膜的皺摺中。這構造稱為間體(mesosome)。

 

在三域的分類系統中，由于分類是以核糖體核糖核酸(rRNA)的基因排序而決定。而在核糖體核糖核酸(rRNA)的基因排序上顯示不出細菌與古細菌有甚么特別相似之處。甚至發現它們的核糖體核糖核酸(rRNA)的基因排序近似真核細胞多于近似細菌。在遺傳密碼的轉錄和轉譯所使用的[酉每]上，與真核細胞卻更為類似。所以這類生物就和細菌，真核細胞被分為鼎足的三域，就是古細菌域(DomainArchaea)，細菌域(DomainBacteria)和真核域(DomainEukarya)。細菌域包括了一般的細菌。古細菌域則包括了一些生活在極端惡劣環境中的細菌，如生活在高溫泉水，鹽水，或極度酸、堿的水中的細菌。起初科學家以為它們品種和數量都很少。但后來發現它們品種很多，存在也很廣泛，細胞膜和細胞機能上都和一般細菌有很大的分別。所以科學家就更有理由把它獨立成類了。