原核生物
大部分原核生物为单细胞生物。根据《伯杰氏细菌鉴定手册》，原核生物分为四大类，“有细胞壁的革兰氏阴性真细菌”，“有细胞壁的革兰氏阳性真细菌”，“无细胞壁的真细菌”，“古细菌”。环境中常见的原核生物有细菌、放线菌、古细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次氏体和蓝细菌等光合性细菌。 Prokaryota亦拼寫為"procaryotes-ß"，一語來自於karyon，意思是核。pro指演化出完整細胞核之前，沒有完整之細胞核。原核細胞細胞質內遺傳區稱核區（nucleoid）。原核細胞進行複製DNA及分割的過程，稱為細胞分裂。
古菌
古菌在基因上与细菌真核生物有许多不同，大约有15%古菌基因是古菌中独有的。这些古菌独有蛋白质的功能大部分还未知，其余已知功能的独有蛋白质大部分属于广古菌门中的产甲烷菌。古菌、细菌、真核生物共有的蛋白质都涉及细胞的核心功能，如转录、翻译和核苷酸代谢。古菌基因组别的特点还有基因的组织常与功能相关（如催化相同代谢途径的酶会组成一个独有的操纵子），以及不同的tRNA基因之间差异很大，其氨酰-tRNA合成酶之间也是如此。