Die fünf Hauptgruppen einzelliger Organismen sind Protozoen, Archaeen, Bakterien, einzellige Pilze und einzellige Algen. Während einzellige Organismen entweder eukaryontisch oder prokaryontisch sein können, sind die meisten Prokaryonten. Die zwei Domänen, in die prokaryontische Zellen unterteilt sind, sind Archaeen und Bakterien.
Obwohl Protozoen einzellige Organismen sind, werden sie biologisch als Eukaryoten klassifiziert. Eukaryoten sind Organismen mit Zellen, die Kerne haben. Trotz ihrer Einfachheit haben Protozoen Ähnlichkeiten mit Tieren, wie zum Beispiel Mobilität. Auch einzellige Algen und Pilze, die trotz einfacher Anatomie recht groß werden können, sind Eukaryoten.
Bis Ende der 1970er Jahre behauptete Microbe World, dass Wissenschaftler Archaeen für eine Art von Bakterien hielten. Obwohl sie sich ähnlich sehen und viele Gemeinsamkeiten aufweisen, ist die genetische Ausstattung dieser beiden Mikroorganismen unterschiedlich. Sowohl Archaeen als auch Bakterien sind Beispiele für prokaryontische Einzeller. Archaeen und Bakterien sind zwei von drei Hauptbereichen, die die meisten Biologen verwenden, um lebende Organismen zu gruppieren.
Archaea wurden entdeckt, die unter extremen Bedingungen wie heißen Quellen und heißen Unterwasserquellen sowie in stark sauren Umgebungen gedeihen. Bakterien können auch in extremen Umgebungen sowie fast überall sonst gefunden werden, was sie zu einer der vielfältigsten Gruppen auf dem Planeten macht.