Τα βακτήρια είναι μονοκύτταροι προκαρυωτικοί οργανισμοί, χωρίς πυρήνα και άλλα οργανίδια που περιβάλλονται από μεμβράνη. Διακρίνονται από τις άλλες μορφές ζωής λόγω της απλής κυτταρικής τους δομής, της ιδιαίτερης βιοχημείας τους (όπως τα κυτταρικά τοιχώματα από πεπτιδογλυκάνη σε πολλές ομάδες) και της εξαιρετικά μεγάλης μεταβολικής ποικιλίας τους.

Τα βακτήρια αποτελούν τον αρχαιότερο γνωστό κλάδο της ζωής στη Γη, με ενδείξεις που εκτείνονται περισσότερο από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Για το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας της Γης κυριάρχησαν στη βιόσφαιρα και άλλαξαν σε βάθος τη χημεία του πλανήτη, κυρίως μέσω της φωτοσύνθεσης που παράγει οξυγόνο. Η διαδικασία αυτή μετέβαλε την ατμόσφαιρα και κατέστησε δυνατή τη μετέπειτα εξέλιξη σύνθετων μορφών ζωής.

Επειδή τα βακτηριακά κύτταρα είναι μικροσκοπικά και αποτελούνται από μαλακές ουσίες, το άμεσο απολιθωτικό τους αρχείο είναι εξαιρετικά φτωχό. Αντίθετα, τα βακτήρια είναι γνωστά κυρίως μέσω των στρωματολίθων: μακροσκοπικών, στρωματωδών δομών που σχηματίζονται από μικροβιακές κοινότητες. Οι στρωματόλιθοι αναπτύσσονται ως βακτηριακά στρώματα, συχνά με κυρίαρχα τα κυανοβακτήρια, τα οποία παγιδεύουν και συγκρατούν σωματίδια ιζήματος ή προκαλούν την καθίζηση ορυκτών. Με την πάροδο του χρόνου, η επαναλαμβανόμενη ανάπτυξη και η ταφή δημιουργούν τις χαρακτηριστικές λεπτές στρώσεις, οι οποίες μπορούν να λιθοποιηθούν και να διατηρηθούν ως απολιθώματα. Οι στρωματόλιθοι συγκαταλέγονται στις αρχαιότερες απολιθωτικές δομές της Γης και αποτελούν μία από τις σαφέστερες και πιο απτές μαρτυρίες της πρώιμης βακτηριακής ζωής.