Cổ khuẩn và vi khuẩn là sinh vật nhân sơ thiếu nhân tế bào và các bào quan có màng bao bọc, trong khi sinh vật nhân sơ là sinh vật nhân chuẩn có cả hai đặc điểm này. Cổ khuẩn và vi khuẩn luôn là đơn bào, trong khi một số ít sinh vật nguyên sinh là những sinh vật đa bào.
Archaea và vi khuẩn đều lưu trữ DNA của chúng trong các vòng gọi là plasmid và cả hai đều được bao quanh bởi thành tế bào. Nguyên sinh chất lưu trữ DNA của chúng bên trong một nhân tế bào xác định. Một số nhóm sinh vật nguyên sinh, chẳng hạn như tảo, có thành tế bào; các nhóm khác, chẳng hạn như động vật nguyên sinh, không có thành tế bào.
Trong khi tất cả vi khuẩn cổ và vi khuẩn đều là sinh vật đơn bào, một số sinh vật nguyên sinh là sinh vật đa bào. Các sinh vật nguyên sinh đa bào bao gồm tảo bẹ và các loài tảo nâu lớn khác; tất cả các loài sinh vật nguyên sinh khác là đơn bào. Cả ba nhóm đều bao gồm các loài khác nhau có được năng lượng theo nhiều cách khác nhau: thông qua quang hợp, thông qua tiêu thụ hóa chất và thông qua tiêu thụ các sinh vật khác.
Hầu hết vi khuẩn cổ thụ tiêu thụ hóa chất, nhưng một số loài có thể chuyển sang quang hợp khi cần thiết. Tất cả các loài tảo đều thu được năng lượng thông qua quá trình quang hợp, nhưng các sinh vật nguyên sinh động vật và nấm sẽ tiêu thụ các sinh vật khác để làm thức ăn. Vi khuẩn đại diện ở cả ba nhóm và có nhiều loại môi trường sống hơn vi khuẩn cổ hoặc sinh vật nguyên sinh. Archaea có môi trường sống nhỏ nhất trong ba nhóm, sống trong môi trường khắc nghiệt không thể hỗ trợ sự sống khác.
