Vi khuẩn và vi khuẩn khảo cổ có một số khác biệt sinh học chính, chủ yếu ở cấu trúc màng và thành của tế bào. Vi khuẩn và vi khuẩn khảo cổ có cấu trúc tế bào chung tương tự, nhưng thành phần và cách bố trí của các thành phần tế bào đó là đáng kể khác nhau. Archae, giống như vi khuẩn, không có màng bên trong và sử dụng trùng roi để di chuyển nhưng có thành tế bào bao gồm peptidoglycan
Ngoài sự khác nhau về cấu trúc tế bào, vi khuẩn eubacteria và vi khuẩn cổ có lông roi khác nhau. Trùng roi được tìm thấy ở vi khuẩn cổ có nguồn gốc từ giống pili của vi khuẩn loại IV, trong khi trùng roi của vi khuẩn có nguồn gốc từ hệ bài tiết loại III. Trùng roi Eubacteria có bề ngoài mỏng và giống như cuống, với tâm rỗng và bao gồm các tiểu đơn vị nhỏ. Ngược lại, những loài được tìm thấy trong archaea lại ngắn hơn, rộng hơn và gắn trực tiếp vào phần gốc. Cả hai sinh vật đều sinh sản vô tính thông qua quá trình phân hạch nhị phân, sau đó là nảy chồi và phân mảnh. Tuy nhiên, vi khuẩn tiếp tục hình thành bào tử có thể không hoạt động trong vài năm; đặc điểm này không được biểu hiện bởi vi khuẩn cổ. Vi khuẩn Eubacteria và archaeabacteria chia sẻ một số môi trường sống trùng lặp, chẳng hạn như suối nước nóng, trong lớp vỏ bề mặt trái đất và trong cơ thể của thực vật, động vật và con người. Cả hai đều thích nghi với cuộc sống trong điều kiện khắc nghiệt, nhưng vi khuẩn eubacteria thích khí hậu ẩm ướt, trong khi vi khuẩn cổ lại thích những nơi khô nóng
