細菌は環状二本鎖DNAと細胞壁（マイコプラズマは除く）を有する微生物である。大半の細菌は細胞外で生息する。一部の細菌（例，チフス菌［Salmonella typhi］，淋菌［Neisseria gonorrhoeae］，Legionella属，Mycobacteria属，Rickettsia属，Chlamydia属，およびChlamydophila属）は，選択的に細胞内に寄生して複製する。クラミジアやChlamydophila属，リケッチアなどの一部の細菌は，偏性細胞内寄生病原体である（すなわち，宿主細胞内でのみ増殖でき，疾患を引き起こすことができる）。その他（例，チフス菌［Salmonella typhi］，Brucella属，野兎病菌［Francisella tularensis］，淋菌［N. gonorrhoeae］，髄膜炎菌［Neisseria meningitidis］，Legionella属，Listeria属，結核菌［Mycobacterium tuberculosis］）は通性細胞内病原体である。
ヒトの体内には様々な細菌が常在菌叢として，しばしば多くの領域（例，消化管）に多数存在する。少数の菌種だけがヒトにとって病原体となる。
細菌は以下の基準によって分類される（一般的な病原性細菌の分類の表も参照）：
形態
染色
莢膜形成
酸素要求性
形態
細菌は以下に分類できる：
円柱形（桿菌）
球形（球菌）
らせん形（スピロヘータ）
数種類の球菌，多くの桿菌，および大半のスピロヘータは運動性を有する。
染色
グラム染色は，一般的な細菌同定に最も頻用される染色法である。ヨウ素固定，アルコール脱色，およびサフラニンでの対比染色を行ったとき，グラム陽性細菌は菌体内にクリスタルバイオレット（暗青色を呈する）を保持する一方，グラム陰性細菌はクリスタルバイオレットを保持せず，赤く染色される。グラム陰性細菌はさらに，リポ多糖体（内毒素）を含有する外膜を有するが，これがグラム陰性菌の病原性を高めている。（細菌の病原性を高めるその他の因子については，微生物の侵入を助長する因子を参照のこと。）
Ziehl-Neelsen染色とKinyoun染色は抗酸菌染色であり，主に抗酸菌（特に結核菌［M. tuberculosis］）の同定に用いられる。また，グラム陽性桿菌であるノカルジア（Nocardia）と原虫クリプトスポリジウム，サイクロスポーラ，シストイソスポーラも同定できる。石炭酸フクシンで処理した後，塩酸およびエタノールで脱色してから，メチレンブルーで対比染色する。
蛍光染色（例，オーラミン-ローダミン染色）でも抗酸菌の同定は可能であるが，特別な蛍光顕微鏡が必要である。
莢膜形成
酸素要求性
好気性細菌（偏性好気性菌）は，エネルギーの産生と培地中での増殖に酸素を必要とする。この種の細菌は有酸素呼吸によってエネルギーを産生する。
嫌気性細菌（偏性嫌気性菌）は酸素を要求せず，空気の存在下では培地中で増殖しない。この種の細菌は発酵または嫌気的呼吸によってエネルギーを産生する。嫌気性細菌は，消化管，腟，歯間部，および血液供給が障害された慢性創傷でよく認められる。
通性嫌気性細菌は，酸素の有無にかかわらず増殖することができる。この種の細菌は，酸素がない環境では発酵または嫌気的呼吸によって，酸素がある環境では有酸素呼吸によってエネルギーを産生する。微好気性細菌は酸素分圧が低い環境（例，2～10％）を好む。
クラミジアは偏性細胞内寄生体であり，宿主細胞からエネルギーを獲得するが，自身ではエネルギーを産生しない。
