Tất cả các vi khuẩn được phân loại là sinh vật nhân sơ và các ví dụ phổ biến bao gồm E. coli và Streptococcus. Archaea, có những điểm tương đồng với vi khuẩn, là một miền khác chỉ có các sinh vật nhân sơ. Sinh vật nhân sơ là những sinh vật đơn bào thiếu nhân và các bào quan có màng bao bọc như ti thể, lục lạp, bộ máy golgi hoặc lưới nội chất.
Mặc dù sinh vật nhân sơ thiếu các bào quan của sinh vật nhân chuẩn, nhưng chúng có thể có hệ thống màng bên trong thành tế bào bán cứng. Thành tế bào của prokaryote được bao quanh bởi một lớp vỏ sền sệt hoặc một viên nang để cho phép sinh vật bám vào các bề mặt khác nhau tốt hơn.
Fimbriae là những cấu trúc giống như lông cũng giúp gắn kết với môi trường. Các bào quan nguyên thủy của prokaryote được tìm thấy cùng nhau trong cùng một cơ thể. Chúng bao gồm các protein, DNA và các chất chuyển hóa khác nhau. Bào quan chung duy nhất giữa eukaryote và prokaryote là ribosome, mặc dù nó nhỏ hơn nhiều trong trường hợp của prokaryote.
Sinh vật nhân sơ sinh sản vô tính thông qua phân hạch nhị phân và chúng không liên quan đến nguyên phân tế bào. Trao đổi gen có thể xảy ra, nhưng điều này là do chuyển gen theo chiều ngang. Sinh vật nhân sơ mặc dù có bản chất đơn bào nhưng có thể hình thành quần xã. Các cộng đồng này được bao bọc và giữ với nhau bằng một chất nền polyme ổn định, tương tự như chất nhờn. Hầu hết các thuộc địa sinh vật nhân sơ bắt đầu với nhiều hơn một sinh vật riêng lẻ.
