Bakteriler, prokaryotik yapıdaki mikroorganizmalardır. Hücre yapıları, dıştan içe doğru; hücre duvarı, sitoplazma ve çekirdekten oluşur. Bazı bakteri hücrelerinde kapsül, kirpik ve piluslar bulunabilir. Ayrıca spor oluşumu da gözlenir.

Hücreyi dış etkenlerden koruyan hücre duvarı dirençli olup hücre zarını çevreler. Hücre zarı yarı geçirgen yapıda olduğundan dayanıklıdır. Hücre zarının bazı yerlerinde sitoplazmaya doğru girintiler oluşur, bu oluşumlara mezozom denir. Mezozomlar, bakterilerin bölünmesinde görev alır.

Sitoplazma, jele benzer bir yapıda olup yüksek osmotik basınca sahiptir. Ribozomlar içerir. Ribozomlar, bakterilerin protein sentezi için gerekli olan enzimlerin yeridir.

Çekirdek, hücrenin orta bölümünde yer alır ve çift iplikli bir DNA molekülünden ibaret bir kromozom içerir. Bu DNA molekülü, hücredeki genetik bilgiyi taşır.

Bazı bakterilerde bulunan kapsül, sert ve jelatinimsi bir yapıya sahiptir. Kapsül, bakterileri fagositoza karşı korur.

Bazı bakterilerde bulunan kirpikler, protein yapısında hareket organıdır ve bakterilerin hareket etmesini sağlar.

Pilus, bakterilerin yapışmasını ve tutunmasını sağlar. Bu sayede bakteri beslenir ve kolonizasyon gerçekleştirir.

Bakterilerin mikroskobik morfolojileri, genellikle üç ana şekil kategorisinde incelenir:

Yuvarlak biçimde görülen bakterilere kok ismi verilmektedir. Çapları, ortalama 0.8-1.5 mikrometredir. Koklar, yuvarlak biçimlerde olmalarına karşın bazı türlerde morfolojik değişiklikler gösterirler. Mum alevi, yumurta, kahve çekirdeği, fasulye veya lanset benzeri formlara sıkça rastlanır. Bireysel koklar, üreme fazında, ortadan bölünme stillerine göre, yan yana gelerek ya da gruplar oluşturarak değişik morfolojik biçimler oluştururlar. Bunlar, adlandırılmalarında ve tanınmalarında da yardımcı olurlar. Diplokok, streptokok, stafilokok, sarsina ve tetrakok formları vardır.

Çomak formundaki bakteriler silindirik ya da buna yakın bir görüntüye sahiptirler ve boyları enlerinden daha uzundur. Genelde 0.5-1 mikrometre eninde, 1-5 mikrometre boyundadırlar. Bu değerler cins ve türlere göre değişiklik gösterebileceği gibi, aynı tür mikroorganizma kültürünün farklı üreme fazlarında da çeşitlilikler meydana gelebilir. Zincir şeklinde ve uç uca dizilebilirler. Bu şekil streptobasil olarak adlandırılır.

Sarmal bakterilerin vücutları yumuşak ya da sert olabildiği gibi, bazıları sadece bir kıvrımlı iken bir kısmı da 10-15 kıvrımlı olabilir.

Bir bakteri, uygun bir katı besi yerinde ve uygun şartlarda (süre, ısı, oksijen, rutubet, vs.) üretilirse, kısa bir zaman içinde gözle görülebilen kümeler (koloni) oluşturur. Bakteri türleri, kendilerine özgü koku, renk, yapıda ve büyüklükte koloniler meydana getirirler. Bir kolonide milyonlarca ya da milyarlarca mikroorganizma bulunabilir.