Există trei grupuri principale de arheobacterii: Crenarchaeota, Euryarchaeota și Korarchaeota. Crenarchaeota sunt extrem de toleranți la căldură, iar Euryarchaeota supraviețuiesc în habitate fără oxigen sau sărate. Koraharota este cea mai puțin înțeleasă grupă.
Cele mai multe arheobacterii sunt extremofile care se dezvoltă în habitate care sunt inofensive pentru majoritatea altor vieți. Crenarchaeota sunt termofile, multe dintre ele rezistând de asemenea sulfului și acidității ridicate. Aceste organisme trăiesc în habitate vulcanice și izvoare termale. PH-ul mediului lor variază de la 5 la 1 și acestea rezistă la temperaturi peste 230 grade Fahrenheit.
Euryarchaeota conține halofile, organisme care se dezvoltă în medii precum lacurile sărate. Acest grup include, de asemenea, metanogeni care trăiesc în condiții anaerobe, cum ar fi zonele umede și chiar intestinele altor animale. Gazul metan este produsul metabolismului de metanogen.
Ca și Crenarchaeota, Korarchaeota trăiește în habitate de temperatură ridicată, cum ar fi izvoarele termale. Aceste organisme sunt primitive și sunt unele dintre cele mai puțin frecvente arheobacterii din natură.Archaebacteria și Eubacteria, sau bacterii adevărate, împărtășesc un strămoș comun, iar Archaeabacteria este similară bacteriei adevărate, precum și a vieții eucariote. Cercetările sugerează că eucariotele cresc, evolutiv, de la arheobacterii. Mai mult, se presupune că eucariotele și Crenarchaeota au mai multe în comun decât celelalte grupuri de arheobacterii care au unul cu altul.