Çoğu bakteri ikili fisyon olarak bilinen bir işlemle çoğalır. Bir bakteri normal büyüklüğünün yaklaşık iki katı kadar büyüyerek ve genetik malzemesini çoğaltarak başlar, sonra iki özdeş hücreye ayrılır.
Bakteriyel bir hücre ikiye ayrılmadan önce, DNA'sının iki özdeş kopyasını oluşturmalı ve hücrenin her bir tarafına bir kopya göndermelidir. Bu aynı zamanda hücrenin, proteinlerini ve diğer hücre yapılarını çoğaltarak da hacminin artmasıyla ortaya çıkar. DNA bölündükten sonra, ekvator plakası olarak bilinen özel bir hücre duvarı, orijinal bakteri hücresi boyunca kısmen büyümeye başlar. Ekvator plakası eninde sonunda hücreye doğru büyür ve onu ikiye böler.
İkili fisyon çok hızlı bir işlemdir. Koşullar uygun olduğunda, çoğu bakteri türü için sıcaklığın sıcak olduğu ve bol miktarda nemin bulunduğu anlamına gelir, bakteri her 20 dakikada bir bölünebilir. Bu, bakteri popülasyonlarının katlanarak artmasına izin verir, çünkü her bir bölüm mevcut bakteri sayısında iki katına çıkar.
Birkaç bakteri türü ikili fisyon dışındaki yöntemlerle çoğalır. Bazı siyanobakteriler, küçük bir yavru bakteri, sonunda kendiliğinden ayrılmadan önce daha büyük, olgun bir bakteri üzerinde tomurcuk olarak yetişen tomurcuklanma adı verilen bir işlemle çoğalır.
