Sinh vật đơn bào thuộc các nhóm chính là vi khuẩn, vi khuẩn cổ, động vật nguyên sinh, tảo đơn bào và nấm đơn bào. . Hai loại chung là sinh vật nhân sơ thiếu nhân có màng và các bào quan có màng, chẳng hạn như ty thể; và sinh vật nhân chuẩn, phức tạp hơn, có các bào quan và nhân có màng bao bọc.
Các sinh vật đơn bào có mặt khắp nơi trong hầu hết các môi trường trên Trái đất. Các sinh vật đơn bào đã được tìm thấy trong những môi trường khắc nghiệt nhất, chẳng hạn như sa mạc khô cằn, lãnh nguyên đóng băng, môi trường ngầm có tính axit cao và các miệng phun thủy nhiệt dưới đáy đại dương; những sinh vật này được gọi là sinh vật cực đoan. Các loài cực kỳ ưa nhiệt được mô tả bởi các môi trường mà chúng phát triển tối ưu, chẳng hạn như ưa axit đối với môi trường axit và ưa nhiệt đối với môi trường có nhiệt độ cao.
Các sinh vật đơn bào có thể vô hại đối với con người, nhưng chúng cũng là nguyên nhân gây ra bệnh tật. Bệnh sốt rét do một loại ký sinh trùng đơn bào thuộc giống plasmodium gây ra. Nó phổ biến trong môi trường nhiệt đới và cận nhiệt đới. Ước tính có khoảng 214 triệu trường hợp mắc bệnh sốt rét trên toàn thế giới mỗi năm, dẫn đến 438.000 ca tử vong, 90% trong số đó xảy ra ở châu Phi. Bệnh lây truyền từ người sang người do muỗi Anopheles đốt. Phòng ngừa bao gồm sử dụng màn chống muỗi, thuốc trừ sâu và phá vỡ nơi sinh sản của muỗi. Có một số hình thức điều trị bệnh sốt rét cũng như sự phát triển liên tục của vắc-xin.
