Các loài vi khuẩn khác nhau được phân loại thành năm loại theo hình dạng của chúng: cầu khuẩn, trực khuẩn, vibrios, xoắn khuẩn hoặc xoắn khuẩn. Cocci có hình cầu, trong khi trực khuẩn có hình que. Vibrio có hình dạng giống như dấu phẩy, xoắn khuẩn giống như cái nút chai và xoắn khuẩn giống như xoắn ốc.
Phần lớn vi khuẩn thuộc loại cầu khuẩn, trực khuẩn hoặc xoắn khuẩn. Trong tự nhiên, vi khuẩn có thể tồn tại dưới dạng tế bào đơn lẻ hoặc theo cặp, cụm hoặc chuỗi. Một thuộc địa của các tế bào vi khuẩn có hình dạng nhất định được đặt tên dựa trên cách sắp xếp các tế bào trong nhóm. Ví dụ, thuật ngữ diplococci dùng để chỉ một loại vi khuẩn hình cầu, hoặc hình cầu, sắp xếp thành từng cặp. Trong khi đó, liên cầu là vi khuẩn hình cầu xếp thành chuỗi, còn tụ cầu là vi khuẩn hình cầu xếp thành từng cụm.
Streptococcus pyogenes và Streptococcus pneumoniae là những ví dụ về cầu khuẩn có thể gây bệnh cho người. Streptococcus pyogenes là loài vi khuẩn gây ra sự co thắt của liên cầu khuẩn, trong khi Streptococcus pneumoniae có thể lây nhiễm vào phổi của một người, gây ra viêm phổi và lây lan khi người bị nhiễm bệnh ho. Tuy nhiên, Streptococcus thermophilus là một loại cầu khuẩn có lợi giúp sữa chuyển hóa thành sữa chua. Viêm màng não và bệnh lậu lây truyền qua đường tình dục cũng do vi khuẩn thuộc nhóm cầu khuẩn gây ra.
Escherichia coli là một loại trực khuẩn có thể vô hại hoặc có hại, tùy thuộc vào môi trường sống của nó. Khi ở bên trong ruột già, nó hoạt động như một thành phần bình thường của hệ vi khuẩn đường ruột. Tuy nhiên, nó có thể gây bệnh ở những nơi khác trong cơ thể, chẳng hạn như trong máu, phổi hoặc đường tiêu hóa.
