Klasifikacija bakterija je proces međusobnog razlikovanja vrsta bakterija i grupiranja prema zajedničkim karakteristikama. Takva se klasifikacija vrši u okviru međunarodno prihvaćenog sustava biološke taksonomije, odnosno znanosti o klasifikaciji organizama. Brojne stvari se uzimaju u obzir tijekom klasifikacije bakterija, posebno sekvence RNA, ali uključujući oblik, biokemiju i karakteristike vanjske membrane, između ostalog.
Iako postoje različiti pogledi na način na koji organizme treba klasificirati, trenutni prevladavajući sustav dijeli sav život u tri domene. Bakterije čine jednu od ovih domena. Pokazuju izniman stupanj raznolikosti i po broju čine veliku većinu poznatih vrsta i po masi nadmašuju sve višestanične organizme na Zemlji. Klasifikacija bakterija može biti teška zbog brojnih čimbenika, posebice odsutnosti složenih struktura koje se nalaze u naprednijim organizmima, kao i sklonosti bakterija da prenose segmente DNK.
Bakteriolozi koriste brojne tehnike u klasifikaciji bakterija. Oblik je najjednostavniji način za razlikovanje bakterija, a ti organizmi mogu pokazivati različite oblike uključujući šipke, spirale i kuglice, između ostalog. Međutim, oblik nije nužno isključiva karakteristika, a bakterije koje su grupirane u vrlo različite klasifikacije mogu imati slične oblike.
Ostale morfološke značajke, kao što je veličina, mogu značajno varirati od vrste do vrste, a tipične skupine također mogu pomoći u klasifikaciji. Mnoge vrste imaju tendenciju formiranja skupina pojedinačnih stanica, koje se mogu jako razlikovati u broju. Prisutnost vanjskih struktura, poput sićušnih konstrukcija nalik ticalima zvanih flagella, također može pomoći u razlikovanju vrsta bakterija.
Drugi ključni alat u klasifikaciji bakterija je test poznat kao test mrlja po gramu, nazvan po mikrobiologu iz 19. stoljeća. Ovaj test kvantificira bakterije prema debljini njihove vanjske membrane. Gram negativne bakterije imaju vrlo tanku membranu, a gram pozitivne bakterije deblju.
Čimbenici kao što su metabolizam i druge biokemijske razlike još su jedan alat za klasifikaciju bakterija. Bakterije metaboliziraju široku paletu različitih spojeva, a određeni spoj ili spojevi koji se koriste ili pretvaraju od strane određene bakterije mogu pomoći u njegovoj identifikaciji i klasifikaciji. U tom procesu može pomoći i analiza drugih biokemijskih podataka.
Napredak u tehnikama molekularne analize omogućio je bakteriolozima da razlikuju bakterije prema razlikama u RNK, kao i prema specifičnim sekvencama gena. Daljnja analiza ukupne količine pojedinačnih proteina RNA i DNA i omjera u kojima su prisutni pružaju još jedan način za klasifikaciju. Koristeći neke ili sve ove tehnike i vidljive karakteristike, bakteriolozi mogu klasificirati bakterije prema vrsti i grupirati slične vrste zajedno.