Vi khuẩn và động vật nguyên sinh có quan hệ họ hàng rất xa, với vi khuẩn được phân loại là sinh vật nhân sơ và sinh vật nguyên sinh là sinh vật nhân chuẩn. Điều này có nghĩa là động vật nguyên sinh có quan hệ gần gũi với con người hơn là vi khuẩn. Hai sinh vật khác biệt về cấu trúc. Tế bào vi khuẩn thiếu nhân và chất nguyên sinh chứa các bào quan, chẳng hạn như ti thể.
Vi khuẩn thường nhỏ hơn động vật nguyên sinh, thường ăn vi khuẩn. Tất cả các động vật nguyên sinh đều "ăn" bằng cách bao bọc con mồi trong các túi nhỏ gọi là không bào, trong khi vi khuẩn có thể hấp thụ chất dinh dưỡng qua thành tế bào của chúng. Vi khuẩn hầu như luôn luôn sinh sản thông qua sự phân hạch nhị phân đơn giản. Trong khi một số động vật nguyên sinh cũng sử dụng phương pháp này, một số động vật nguyên sinh phân chia thành nhiều hơn hai con cái và một số sinh sản hữu tính.
