按细菌的形态结构、理化特性和亲缘关系编排成系统并给以严格名称。自然界中的细菌种类繁多，相互关系错综复杂。需按照细菌的若干特性及某些特定程序，对所有细菌予以逐级归并及系统排列，并逐一予以单独命名，才能避免出现诸如一菌多名或多菌一名及其他混乱现象。

方法有多种，均以细菌的形态结构特征、生理生化特性、遗传上的相关性及核酸的结构为依据。主要方法包括：①条目分类法。是国际通用的分类法，应用较久。该法以细菌的主要形态特征和生理生化特性作为分类依据，以门、纲、目、科、属、种次序排列。世界各国多采用伯杰氏分类系统。由于对门、纲、目的确定条件尚不成熟，故第九版《伯杰系统细菌学手册》（Bergey's Manual of Sysematic Bacteriology，1984）已不用由门到种的分类系统，而是先按革兰氏染色特性，将细菌分为4类，再按与氧的关系、形态结构、染色性、动力、生化特性等划分为若干部分。第一类包括普通、医学和工业上重要的革兰氏阴性菌，列1～11部分，包括螺旋体、细菌、立克次氏体、衣原体、支原体和细胞内共生生物，计21科139属；第二类为除放线菌外的革兰氏阳性菌，列12～17部分，计59属；第三类为原生细菌蓝细菌和其他革兰氏阴性菌；第四类为放线菌。该分类系统描述的重点是“科”、“属”和“种”，尤其对“种”的特征、分离培养、生态、抗原性、分类、保存法及鉴定等均做了详尽的描述，列出了鉴别比较表。②数值分类法。是一种应用数学方法进行分类的方法。把各种细菌的形态大小、排列、构造、革兰氏染色性、营养要求、与氧的关系、培养特性、代谢产物、抵抗力、抗原性及致病性等性状都同等看待，不分主次，全部编成数字，输入电子计算机中进行比较，计算出菌株间的“总相似值”，凡“总相似值”大于85%者视为同“种”，大于65%者视为同“属”，此法较为客观准确。③遗传学分类法。以细菌的遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）作为依据，从遗传学角度分析细菌的亲缘关系进行分类；通过对细菌DNA中的鸟嘌呤＋胞嘧啶（G＋C）摩尔含量测定、核酸杂合试验，以及染色体基因的转化、转导和接合试验等，确定细菌之间核酸同源性的程度，排列出分类系统。

采用国际微生物学协会制订的《国际细菌命名规约》进行命名，即“拉丁双名法”。一种细菌由属名和种名两部分构成，命名规则为属名在前，种名在后，用拉丁字或希腊字或拉丁化的其他文字的名词表示；中文译名则相反，种名在前，属名在后；当发生同种异名或异名同种的情况时，在种名之后，附以命名人的姓氏及命名年代。例如，Staphylococcus aureus（Rosenbach，1884），该名词前一个字是属名，为葡萄球菌的意思，后一个字是种名，系金黄色的意思，括号内的人名系发现者，即罗森贝齐（Rosenbach）于1884年在人的脓肿内首次分离获得该菌。“种”是细菌分类的最基本单位，系具有一定特性的实体，具有相对稳定性，有时分离的纯种在某些特性上与典型种不同，就把这种纯种称为典型种的“变种”；当同一种内的其他细菌只在某一特征上有着极微小的差别，而这一差别又不像“变种”那样显著时，则称为“型”，常见的“型”有血清型、毒素型、细菌素型、噬菌体型、生物型和生化型等。