Badanie bakterii jest tematem gałęzi mikrobiologii zwanej bakteriologią. Bakteriologia dzieli się dalej na kilka podjednostek skupiających się na bakteriach w określonych środowiskach, takich jak bakteriologia morska i przemysłowa.
Wraz z nadejściem mikroskopu naukowcy rozpoczęli badanie organizmów zwanych bakteriami. W latach 1853-1872 Ferdinand Cohn sklasyfikował morfologię wielu bakterii. Jednak prace naukowców Roberta Kocha i Louisa Pasteura doprowadziły do połączenia bakterii z procesami fermentacji i chorób. Opracowanie leków zwalczających choroby wywołane przez bakterie doprowadziło do powstania gałęzi medycyny zwanej immunologią.