細菌主要由以下部分組成：
細胞壁：位於細菌細胞的最外層，是一層堅韌且具有彈性的結構，主要成分通常是纖維素，形成細胞壁的框架。
細胞膜：位於細胞壁內側，包裹在細胞質外面，是一層半滲透性的生物膜，主要由脂質（主要是磷脂）、蛋白質和糖類組成。
細胞質：是細胞質膜包圍的除核區外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質的總稱，包括細胞質基質、內膜系統、細胞骨架和包涵物，是生命活動的主要場所。
核質體：細菌的核質是由一條雙股環狀的DNA分子組成，無核膜、核仁，與細胞質界限不明顯，控制細菌的各種遺傳性狀。
此外，有些細菌還具有特殊結構，如：
莢膜：位於細胞壁表面的一層鬆散的粘液物質，成分因不同菌種而異。
鞭毛：長在某些細菌菌體上細長而彎曲的具有運動功能的蛋白質附屬絲狀物。
菌毛：革蘭陰性菌菌體表面密佈短而直的絲狀結構，具有抗原性。
纖毛：在某些細菌上觀察到的一種結構。
需要注意的是，細菌結構上沒有葉綠體和線粒體，因此大部分細菌不能進行光合作用。不過，部分細菌如藍藻，其細胞膜上可以擁有葉綠素，因此可以進行光合作用。