Tek hücreli organizmaların beş ana grubu protozoa, archaea, bakteri, tek hücreli mantarlar ve tek hücreli alglerdir. Tek hücreli organizmalar ökaryotik veya prokaryotik olabilirken, çoğu prokaryottur. Prokaryotik hücrelerin bölündüğü iki alan archaea ve bakterilerdir.
Protozoalar tek hücreli organizmalar olsa da, biyolojik olarak ökaryotlar olarak sınıflandırılırlar. Ökaryotlar çekirdeği olan hücrelere sahip organizmalardır. Basitliklerine rağmen, protozoanın mobilite gibi hayvanlarla benzerlikleri vardır. Basit anatomiye rağmen oldukça büyük olabilen tek hücreli algler ve mantarlar da ökaryotlardır.
1970'lerin sonlarına kadar, Microbe World, bilim adamlarının archaea'nın bir bakteri türü olduğunu düşündüğünü belirtir. Bununla birlikte, benzer görünseler ve benzerlikleri paylaşsalar da, bu iki mikroorganizmanın genetik yapısı farklıdır. Hem arkea hem de bakteri prokaryotik tek hücreli organizmaların örnekleridir. Archaea ve bakteriler, çoğu biyologun canlı organizmaları gruplamak için kullandığı üç ana alandan ikisidir.
Archaea, kaplıcalar ve sıcak su altı delikleri gibi zorlu koşullarda ve ayrıca asidik ortamlarda gelişen bir keşif olmuştur. Bakteriler ayrıca aşırı ortamlarda ve hemen hemen her yerde bulunabilir, bu da onları gezegendeki en çeşitli gruplardan biri yapar.
