Các thành viên của vương quốc vi khuẩn khảo cổ sinh sản vô tính bằng cách phân hạch nhị phân hoặc tái tổ hợp thông qua tiếp hợp hoặc phân mảnh. Sự lây truyền, quá trình vi rút vi khuẩn truyền vật chất di truyền giữa các vật chủ, có thể xảy ra giữa vi khuẩn cổ và vi rút của nó.
Sự phân hạch nhị phân xảy ra khi sợi DNA đơn của tế bào sao chép, và cả sợi ban đầu và sợi mới đều gắn vào màng tế bào bao quanh thành ngoài. Màng phát triển giữa hai sợi, cuối cùng chèn ép vào từ điểm phát triển mới. Thành tế bào bên ngoài phát triển cùng với màng cho đến khi vi khuẩn cổ được tách ra thành hai sinh vật giống nhau được gọi là tế bào con. Trong hầu hết các trường hợp, đây là một quá trình diễn ra từ từ, nhưng một số vi khuẩn cổ sử dụng phân chia nhanh, trong đó các tế bào con tách ra sau khoảng hai phút rung động nhanh chóng. Một số vi khuẩn cổ sử dụng cơ chế phân hạch của vi khuẩn với sự sao chép DNA tiên tiến hơn được tìm thấy ở sinh vật nhân chuẩn. Có nhiều biến thể của cơ chế nảy chồi và phân mảnh được sử dụng bởi vi khuẩn cổ.
Vương quốc archaea được phát hiện vào đầu những năm 1970. Các nhà khoa học tin rằng vi khuẩn cổ có quan hệ mật thiết hơn với sinh vật nhân chuẩn, vốn thuộc về con người, hơn là với vi khuẩn. Archaea tồn tại trong môi trường khắc nghiệt nhất trên Trái đất. Chúng phát triển mạnh gần núi lửa và trong các suối nước nóng, biển mặn, nước thải và cái lạnh cực độ của đáy đại dương.
