Pentru aranjarea microorganismelor în grupe conform asemănării lor, se disting 3 noţiuni:
1.Taxonomie – ştiinţa clasificarii organismelor; operează cu taxoni (niveluri în ierarhia unei clasificări).
În ordinea rangurilor lor, principalele grupe taxonomice (taxoni) sunt:
- Regn – cea mai cuprinzătoare categorie sistematică utilizată în clasificarea lumii vii; Sistemul celor cinci regnuri [Monera (procariota), Protista, Fungi, Plantae (Animalia)] elaborat de Robert H. Whittaker (1969) este acceptat de un mare număr de specialiști.
- Încrengătura/Filum – subdiviziune a regnului, alcătuită dintr-un grup de clase care au un plan general de organizare comun;
- Clasă – subdiviziune a încrengăturii, alcătuită dintr-un grup de ordine;
- Ordin – subdiviziune a clasei, constituit din mai multe familii înrudite;
- Familie – subdiviziune a ordinului, cuprinde mai multe genuri înrudite;
- Gen – format din mai multe specii cu origine comună, care se deosebeşte de alt taxon de acelaşi rang;
- Specie — unitatea taxonomică fundamentală de clasificare şi evoluţie, care grupează indivizii care provin dintr-un strămoş comun şi au caracteristici distincte, și care se pot încrucișa între ei dând urmași
2.Clasificare – aranjarea organismelor în funcţie de asemănări sau înrudiri, în grupe sau taxoni care reprezintă ranguri sau niveluri în ierarhia unei clasificări;
- Fenotipica – reunirea microorganismelor în baza caracterelor fenotipice comune (morfologice, de cultură, fiziologice, biochimice, antigenice).
- Genotipica – în funcție de gradul de omologie al secvențelor nucleotidice ale ADN-ului microbian, ARN-ului ribosomal și de conţinutul relativ de guanină+citozină(GC%) al ADN purificat.
- Filogenetica – determină locul microorganismelor într-un arbore filogenetic și se bazează pe studiul fosilelor sau al HLA.
Conform ultimei clasificări internaţionale ale microorganismelor (Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 2001) se disting:
- Forme acelulare (virusuri, viroizi, prioni)
- Forme celulare, repartizate în 3 domenii având ca reper organizarea celulară:
– Domeniul Bacteria – cu organizare celulara de tip procariot, cu toate tipurile de bacterii (Gram pozitive, Gram negative și micoplasme).
– Domeniul Archaea – procariote, cu habitat in conditii extreme, care la nivel molecular sunt mai asemanatoare cu eucariotele decat cu bacteriile;
– Domeniul Eukarya – cu organizare celulara de tip eucariot, include microfungi, protozoare și microalge.
3.Nomenclatura – sistemul științific de denumirea a grupelor taxonomice conform unor reguli internaţionale.
Pentru desemnarea numelui științific sau specific al speciilor este utilizat sistemul binominal (introdus de naturalistul suedez Carl Linné – părintele taxonomiei) care constă în denumirea unui organism folosind cu două cuvinte scrise în limba latină sau transliterate în latină din alte limbi – primul reprezintă genul şi se scrie întotdeauna cu majusculă iar al doilea reprezintă specia.
Nomenclatura taxonilor are la origine un substantiv grec sau latin, care defineşte cel mai evident caracter al microorganismelor studiate, la care se adaugă un anumit sufix latin.
| Regn | Bacteria |
| Încrengătură | Proteobacteria |
| Clasă | Gamma Proteobacteria |
| Ordin | Enterobacteriales |
| Familie | Enterobacteriaceae |
| Gen | Escherichia |
| Specie | Escherichia coli (denumire binară: Gen + specie) |

