細菌的構造主要包括細胞壁(cell wall)、細胞膜(cell membrane)及細胞質(cytoplasm)，此外，某些細菌尚具有莢膜(capsule)、鞭毛(flagella)及內孢子(endospore)等構造。但細菌并不具有細胞核、葉綠體、粒線體、高基氏體及內質網。

 

細胞壁(cell wall)：能維持一定的形狀，經冷凍而不破裂，其組成為勝聚醣(peptidoglycan)。勝聚醣是由勝類和醣類所組成，僅存于細菌、藍綠藻的細胞壁。

細胞膜(cell membrane)：與一般生物具有相同的構造，由雙層磷脂質與蛋白質鑲嵌所組成，為一種選擇性膜。細菌因無粒線體，所以在細胞膜內側有許多呼吸，是細菌進行呼吸及產生能量（ATP形成）的主要場所。

 

細胞質(cytoplasm)：是生理作用的場所，具有染色體、核糖體及酵素。因缺乏核膜，故染色體直接游離于細胞質中，由DNA疊合（通常呈環狀）而成。

莢膜(capsule)：其產生與遺傳有關。位于細胞壁外圍，為一層黏性多醣構造，例如：肺炎雙球菌，能分泌黏液或膠狀物，環繞菌體四周形成黏液層(slime layer)，凝縮后則可形成莢膜。莢膜的存在與致病力有關，例如：肺炎雙球菌有莢膜（平滑型，S型）能產生毒素致病，無莢膜的雙球菌（粗糙型，R型）則無致病力。

 

鞭毛(flagella)：一般桿菌與螺旋菌具有鞭毛，球菌則無。鞭毛起自細胞膜，經細胞壁伸出體外，其數目及長短會因細菌種類不同而異。鞭毛由蛋白質構成，為細菌運動構造。

 

內孢子(endospore)：當細菌在環境不適宜時，細胞質失水內縮，細胞膜因此收縮而于舊細胞壁內產生另一個新的厚壁保護，使細菌體內形成一種休眠孢子，以度過惡劣環境。由于這種孢子是在細菌體內形成，故稱為內孢子。待環境適合時，內孢子可再度吸收水分，萌發突破厚壁而長出一個細菌。內孢子是一種因生理休眠，用以度過不良環境的細胞。內孢子的形成并非一種生殖方式，因為一個內孢子萌發時只能形成一個細菌。