Çoğu prokaryotik organizmanın genomu, nükleoid adı verilen bir sitoplazma bölgesinde tek bir dairesel kromozomda düzenlenmiş çift sarmallı DNA'dan oluşur. Kromozom, verimli depolama için sıkıca sarılır veya aşırı sarılır. Prokaryotlar ayrıca plazmidler adı verilen diğer dairesel DNA parçalarını da içerir. Bu plazmidler kromozomdan daha küçüktür ve genellikle antibiyotik direnci gibi adaptif fonksiyonlar veren genleri taşırlar.
Bakteriyel genomlar ökaryotik genomlardan çok daha küçük olmasına rağmen, boyut ve gen içeriği bakımından önemli ölçüde farklılık gösterirler. Bilinen en küçük bakteriyel genomlardan biri, insanlarda idrar ve genital sistem enfeksiyonlarına neden olan cinsel yolla bulaşan bir patojen olan Mycoplasma Genitalium'dur. M. genitalium genomu 580.076 baz çifti uzunluğundadır ve 559 (476 kodlama ve 83 kodlamayan) genden oluşur. Spektrumun diğer ucunda, toprakta yaşayan bir bakteri olan belirli bir sorangium cellulosum bulunur. S. cellulosum genomu, 11.599 geni kodlayan 14.782.125 baz çifti uzunluğunda bir bakteri için muazzamdır.
Antibiyotiklerin keşfinden önce, basit bakteriyel enfeksiyonları durduramama nedeniyle küçük yaralanmalar ölümcül olabilir. 1928'de penisilinin keşfi, tıbbi tedavilerde devrim yaratan ve yaşam beklentisinde bir artış ile karakterize edilen antibiyotik çağını başlattı. Bununla birlikte, insanlarda ve tarım hayvanlarında antibiyotiklerin aşırı kullanımı, bazı bakterilerin antibiyotiklere karşı direnç geliştirmesine ve onları daha az etkili veya etkisiz hale getirmesine neden olmuştur. Antibiyotik direnç genleri plazmidler üzerinde taşınabilir, bu da problemlidir, çünkü birçok bakteri, bakteriyel konjugasyon adı verilen bir işlemle plazmidleri uzaktan ilişkili türlerle değiştirebilir. Bu nedenle, antibiyotik direnci, yeni antibiyotikler geliştirmek için acil ihtiyacı vurgulayarak, bakteri popülasyonları boyunca hızla yayılabilir.
