Vi khuẩn là những sinh vật vô tính thường sinh sản thông qua một quá trình được gọi là phân hạch nhị phân. Trong quá trình phân hạch nhị phân, các tế bào sao chép và sao chép DNA sang các tế bào mới trước khi xảy ra quá trình phân chia tế bào.
Sự phân hạch nhị phân đòi hỏi sự gắn các phân tử DNA vào màng tế bào để tạo thành hai tế bào con giống hệt nhau sau khi phân chia. Sau khi phân tử DNA được gắn vào, các tế bào tự tách ra khỏi nhau và cải tổ xung quanh các phân tử DNA riêng lẻ. Vi khuẩn mẹ có thể tăng gấp đôi kích thước trước khi nó bị buộc phải tách ra thành các tế bào mới. Sự phân hạch nhị phân chỉ cần một phân tử DNA duy nhất do vi khuẩn là sinh vật đơn bào. Vi khuẩn có thể phát triển các quá trình sinh sản thay thế như tái tổ hợp để tạo ra các tế bào đàn hồi hơn.