* 核の欠如： 古細菌と細菌はどちらにも膜結合核を欠いており、遺伝物質（DNA）を収容しています。
* 単純な細胞構造： どちらも真核細胞と比較して比較的単純な内部構造を持つ単細胞生物です。
* サイズ： 古細菌と細菌の両方は、一般にサイズが小さく、通常は直径数マイクロメートルしかありません。
* 顕微鏡下での同様の外観： 顕微鏡下では、両方のタイプの細胞が非常に類似しているように見え、真核生物に見られる複雑な内部構造がありません。
しかし、分子生物学の進歩、特にリボソームRNA（RRNA）の分析により、古細菌と細菌の間に有意差が明らかになりました。これらの違いは、生命の別の領域としての古細菌の再分類につながりました。
* 異なるrRNA配列： Archaeaには、細菌とは大きく異なるユニークなrRNA配列があり、進化的な発散が深いことを示しています。
* 異なる細胞壁組成： 古細菌の細胞壁は、細菌細胞壁とは異なる分子で構成されています。
* 異なる代謝経路： Archaeaには、極端な環境で繁栄する能力など、細菌には見られないユニークな代謝経路があります。
この分子の証拠は、最終的に3ドメイン分類システムにつながり、生命を細菌、古細菌、ユーカリヤに分離します。
