Các sinh vật trong phân giới Vi khuẩn đều mang đặc điểm chung như tế bào chưa có nhân chính thức (nhân chưa có màng nhân bao bọc), chỉ có vùng nhân (nucleoid – mặc dù có phát hiện ở loài Gemmata obscuriglobus vùng nhân được bao bọc bởi màng nguyên sinh). Nhiễm sắc thể dạng vòng không có sự liên kết với protein Histon. Trong tế bào chưa có các bào quan như lạp thể, ty thể, golgy, mạng lưới nội chất và roi phức tạp. Vách tế bào được cấu tạo từ cao phân tử peptidglycan hay murein, Ribosome nhỏ (30S + 50S). Sinh sản vô tính, chưa có dấu hiệu sinh sản hữu tính rõ rệt (có hiện tượng tiếp hợp). Phân đôi tế bào trực phân (phân bào không có tơ).

Vùng nhân của Gemmata obscuriglobus có lớp màng kép (màng cơ bản bao quanh) – theo Margulis và cộng sự, 2009

T. Cavalier-Smith (2002, 2010), dựa vào bằng chứng về mặt hóa thạch của Eubacteria(khoảng 3,5 tỷ năm trước) cho rằng chúng xuất hiện trước Archaebacteria và sinh vật nhân chuẩn (xuất hiện khoảng 0,85 tỷ năm).

Vi khuẩn phân bố rộng khắp bề mặt trái đất, ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt. Loài Deinococcus radiodurans có thể sống ở điều kiện bức xạ cao (3 triệu rads – cao hơn 3000 lần so với liều gây chết ở người), có thể sống sót trong điều kiện nhiệt độ thấp hay mất nước.