Bakterije su jednostanični organizmi koji imaju prokariotsku staničnu strukturu. Dok se bakterijske stanice razlikuju u nekim strukturnim elementima, kao što su veličina i oblik, sve dijele zajedničke osobine prokariota. Prokariotske stanice se razlikuju po tome što nemaju jezgre ili druge organele vezane membranama.
Bakterijska stanica je zaštićena i sadržana staničnom stijenkom koja je napravljena od peptidoglikana, šećera i proteinskog polimera. Bakterije s debelim staničnim stijenkama nazivaju se gram-pozitivnim, dok se one s tankim staničnim stijenkama okruženim lipidnom membranom nazivaju gram-negativne. Stanična stijenka štiti stanicu od utjecaja turgorskog tlaka, koji je rezultat veće koncentracije otopljene tvari unutar stanice u usporedbi s okolnim okruženjem stanice.
Neke bakterijske stanice imaju vanjske strukture. Flagele, koje su duge, fleksibilne strukture napravljene od proteina flagelina, protežu se iz stanične stijenke i daju bakterijskoj stanici dodatnu pokretljivost. Pili i fimbrae su kratke cijevi proteina koje se nalaze među proteobakterijama i omogućuju bakterijskoj stanici da se pričvrsti za supstrat ili drugu bakterijsku stanicu.
Stanična membrana odvaja citoplazmu ili unutarnju tekućinu stanice od stanične stijenke. Ova membrana djeluje kao posrednik u transportu materijala u i iz stanice. Bakterijska stanična membrana je fosfolipidni dvosloj koji se sastoji od masnih kiselina i propusna je samo za određene ione i molekule.
Unutrašnjost bakterijske stanice prilično je jednostavna, budući da prokariotske stanice ne sadrže mnogo unutarnjih struktura. Genetske informacije bakterijske stanice kodirane su u superzavojnoj strukturi deoksiribonukleinske kiseline (DNA) suspendirane u području poznatom kao nukleoid. Bakterijski kromosom obično je kružnog oblika.
Drugi mali dijelovi DNK poznati kao plazmidi plutaju neovisno u citoplazmi, osim glavnog kromosoma. Ovi fragmenti kodiraju za nebitne osobine i mogu se razmjenjivati između bakterija. Nedostatak jezgre vezane za membranu omogućuje DNK u bakterijskoj stanici izravniju interakciju s ribosomima, koji su odgovorni za proces translacije, odnosno prijenosa genetskih podataka.
Ribosomi i bakterijski kromosom najosnovnije su unutarstanične strukture koje se nalaze u citoplazmi bakterijske stanice, iako neke vrste bakterija uključuju kompliciranije strukture. Na primjer, neke vrste bakterijskog planktona imaju plinske vezikule u svojim stanicama, koje im omogućuju prilagodbu uzgona u vodi. Strukturni filamenti koji sadrže citoskelet također su uočeni u bakterijskim stanicama.