Os cinco grupos principais de organismos unicelulares são protozoários, arquéias, bactérias, fungos unicelulares e algas unicelulares. Embora os organismos unicelulares possam ser eucarióticos ou procarióticos, a maioria são procariotas. Os dois domínios em que as células procarióticas são divididas são arqueas e bactérias.
Embora os protozoários sejam organismos unicelulares, eles são biologicamente classificados como eucariotos. Eucariotos são organismos com células que possuem núcleos. Apesar de sua simplicidade, os protozoários apresentam semelhanças com os animais, como a mobilidade. Algas e fungos unicelulares, que podem ser bastante grandes apesar de terem anatomia simples, também são eucariotos.
Até o final da década de 1970, Microbe World afirma que os cientistas pensavam que as archaea eram um tipo de bactéria. No entanto, embora sejam parecidos e compartilhem muitas semelhanças, a composição genética desses dois microrganismos é diferente. Tanto as arquéias quanto as bactérias são exemplos de organismos unicelulares procarióticos. Arquéias e bactérias são dois dos três domínios principais que a maioria dos biólogos usa para agrupar organismos vivos.
As Archaea foram descobertas prosperando em condições extremas, como fontes termais e respiradouros subaquáticos quentes, bem como em ambientes altamente ácidos. As bactérias também podem ser encontradas em ambientes extremos, bem como em quase todos os outros lugares, tornando-as um dos grupos mais diversos do planeta.
