現代生物學最重大的發現之一，是證實了豐富的微生物世界在地球生命發展中的重要地位。細菌就是微生物中特殊的一員。
細菌存在於地球的各個角落，在地底深處、海洋裏和空氣中都有細菌。細菌的細胞組織沒有核膜，屬於原核生物。幾乎所有的細菌都是無色的，少數細菌有顏色，細菌的平均直徑為1微米。
要區分不同的細菌，必須使用光學和電子顯微鏡，細菌按形態可分為球菌、杆菌和螺旋菌。
有些細菌的外部生有纖毛或鞭毛，這些長度不一的絲狀物構成運動器官。大部分細菌的細胞壁堅硬、有韌性和彈性，保障了細菌形態的穩定。
不同類型細菌之間細胞壁的生化構成差異，使它們在遇到革蘭氏染劑時出現不同的反應，以此可以區分革蘭氏陽性細菌（用酒精清洗過後仍保持顏色）和革蘭氏陰性細菌（酒精浸泡後會將顏色衝走）。
中間體是細胞外部結構中的重要組成部分，它是細胞膜的褶皺，對細胞核的分裂起重要作用。
有些革蘭氏陽性細菌能夠合成一種抵抗結構（孢子），使其在不利的條件下也能存活，並在條件轉好之後重新恢複本來形態。
一般來說，非病原菌具有重大的利用價值，它可以促進氮和碳的循環，以及硫、磷和鐵等元素的新陳代謝。土壤和水裏的細菌是保持生態平衡不可或缺的因素。
在食品和化學工業中，常利用細菌來合成維生素和抗生素。細菌還是肉、酒、蔬菜、奶和其他日常消費品腐爛變質的罪魁禍首。
有些細菌因為具有發酵功能，被用來製作奶酪、酸奶、醃肉和鹹肉。在鞣製皮革，煙草加工，保存穀物、紡織品和藥物等過程中，細菌也起著重要作用。
細菌存在於幾乎一切環境中，並參與一些生態進程。例如，它能夠使死魚身上發出磷光，也能導致幹草垛和稻草自燃。
細菌在大自然和人類生活中扮演重要的角色，正常菌群的存在是必不可少的，但細菌的活動可能會改變一些食物的構成和口味，最終成為疾病的根源。
最新研究成果表明，盡管肉眼無法看到它，但微生物世界在地球的生物大家庭中占有相當大的比重。
科學研究的另一驚人發現，是細菌攻占了地球的各個角落，從寒冷的南極到海洋深處，無所不在。
但隻有開始對細菌的DNA進行分析時，生物學家們才發現真正的生物進化奇跡。無論是微觀生命還是宏觀生命，似乎所有的生命體都起源於38億年前的幾種細菌。
科學家推測，生態學家後來認定的三大進化分支（即古細菌、真細菌和衍生出有核細胞的另一類細菌）都是由這幾種細菌演變而來的。而這三大分支又派生出無數的小分支，其中的一支可能是後來動物和人類的起源。