Bakterije so enocelični organizmi, ki imajo prokariontsko celično strukturo. Medtem ko se bakterijske celice razlikujejo po nekaterih strukturnih elementih, kot sta velikost in oblika, imajo vse skupne lastnosti prokariotov. Prokariontske celice so značilne po tem, da nimajo jeder ali drugih organelov, vezanih na membrane.
Bakterijska celica je zaščitena in zaprta s celično steno, ki je narejena iz peptidoglikana, sladkorja in beljakovinskega polimera. Bakterije z debelimi celičnimi stenami imenujemo gram-pozitivne, medtem ko tiste s tankimi celičnimi stenami, obdanimi z lipidno membrano, imenujemo gram-negativne. Celična stena ščiti celico pred vplivi turgorskega tlaka, ki je posledica višje koncentracije topljenca v celici v primerjavi z okolico celice.
Nekatere bakterijske celice imajo zunanje strukture. Flagele, ki so dolge, fleksibilne strukture, narejene iz proteina flagelina, segajo iz celične stene in dajejo bakterijski celici dodatno gibljivost. Pili in fimbre so kratke cevke beljakovin, ki jih najdemo med proteobakterijami in omogočajo bakterijski celici, da se zaskoči na substrat ali drugo bakterijsko celico.
Citoplazmo ali notranjo tekočino celice loči od celične stene celična membrana. Ta membrana deluje kot posrednik pri transportu materiala v celico in iz nje. Bakterijska celična membrana je fosfolipidni dvosloj, sestavljen iz maščobnih kislin in je prepustna le za določene ione in molekule.
Notranjost bakterijske celice je dokaj preprosta, saj prokariontske celice ne vsebujejo veliko notranjih struktur. Genetske informacije bakterijske celice so kodirane v super zviti strukturi deoksiribonukleinske kisline (DNK), suspendirane v regiji, znani kot nukleoid. Bakterijski kromosom je običajno krožne oblike.
Drugi majhni koščki DNK, znani kot plazmidi, plavajo neodvisno v citoplazmi, razen glavnega kromosoma. Ti fragmenti kodirajo nebistvene lastnosti in se lahko izmenjujejo med bakterijami. Pomanjkanje jedra, vezanega na membrano, omogoča DNK v bakterijski celici bolj neposredno interakcijo z ribosomi, ki so odgovorni za proces prevajanja oziroma prenosa genetskih podatkov.
Ribosomi in bakterijski kromosom so najbolj osnovne znotrajcelične strukture, ki jih najdemo v citoplazmi bakterijske celice, čeprav nekatere vrste bakterij vključujejo bolj zapletene strukture. Nekatere vrste bakterijskega planktona imajo na primer plinske vezikle v celicah, ki jim omogočajo prilagajanje vzgona v vodi. Strukturne filamente, ki sestavljajo citoskelet, so opazili tudi v bakterijskih celicah.