Cele cinci grupuri principale de organisme cu o singură celulă sunt protozoa, arhaea, bacteriile, ciupercile unicelulare și algele unicelulare. În timp ce organismele cu o singură celulă pot fi eucariote sau procariote, majoritatea sunt procariote. Cele două domenii în care sunt împărțite celulele procariote sunt arhea și bacteriile.
Chiar dacă protozoarele sunt organisme cu o singură celulă, ele sunt clasificate biologic ca eucariote. Eucariotele sunt organisme cu celule care au nuclee. În ciuda simplității lor, protozoarele au asemănări cu animalele, cum ar fi mobilitatea. Algele și ciupercile unicelulare, care pot fi destul de mari, în ciuda faptului că au o anatomie simplă, sunt de asemenea eucariote.
Până la sfârșitul anilor 1970, Microbe World afirmă că oamenii de știință consideră că arhaia este un tip de bacterii. Cu toate acestea, chiar dacă ele par asemănătoare și au multe asemănări, machiajul genetic al acestor două microorganisme este diferit. Atât arhaea, cât și bacteriile sunt exemple de organisme procariote cu un singur celular. Arheia și bacteriile sunt două din cele trei domenii majore pe care majoritatea biologilor le folosesc pentru a grupa organisme vii.
Archaea a fost descoperit înfloritor în condiții extreme, cum ar fi izvoarele fierbinți și orificiile subacvatice calde, precum și mediile foarte acide. Bacteriile se găsesc, de asemenea, în medii extreme, precum și aproape oriunde altundeva, făcându-le una dintre cele mai diverse grupuri de pe planetă.