Cả vi khuẩn và vi khuẩn cổ đều là những sinh vật bao gồm một tế bào đơn lẻ thiếu nhân hoặc các bào quan. Mặc dù hai nhóm này là duy nhất về mặt tiến hóa, nhưng có một số điểm tương đồng. Có thể dễ dàng hiểu tại sao vi khuẩn cổ từng được coi là một loại vi khuẩn.
Tất cả các sinh vật sống thuộc một trong ba nhóm hoặc miền. Các miền này là Archaea, Bacteria và Eukaryota. Sinh vật nhân thực có các tế bào chứa nhân và các bào quan khác được liên kết bởi các màng riêng lẻ. Động vật, thực vật và nấm đều là sinh vật nhân thực. Vi khuẩn cổ và vi khuẩn là các tế bào nhân sơ - chúng không chứa các bào quan có màng bao bọc. Tuy nhiên, cả hai nhóm đều chứa ribosome. Ribosome bao gồm RNA và protein và tạo ra tất cả các protein cần thiết cho sự tồn tại của tế bào. Vi khuẩn và Archaea đều có khả năng di chuyển và thực hiện điều này thông qua trùng roi. Cả hai loại sinh vật cũng đều được bao quanh bởi một thành tế bào. Hai miền nhân sơ sinh sản qua sinh sản vô tính. Có ba phương pháp chung cho cả hai miền: phân hạch nhị phân, phân mảnh và nảy chồi. Trong phân hạch nhị phân, các tế bào tăng gấp đôi kích thước của chúng sau đó phân chia đồng đều, tạo ra các tế bào con có kích thước bằng nhau. Trong sự phân mảnh, một tế bào mới phát triển từ một phần bị cắt rời của tế bào mẹ. Trong quá trình nảy chồi, một sinh vật mới phát triển từ một số thời điểm trên sinh vật mẹ. Do sinh sản vô tính, con của Archaea và Vi khuẩn là bản sao di truyền của bố và mẹ.