Обычно бактерии размножаются бесполым путем — делением клетки на две. Некоторые бактерии перед делением увеличиваются в размерах, вытягиваются, другие растут после деления. Имеются виды бактерий, которые размножаются почкованием или дроблением. Бактерии делятся очень часто, иногда через каждые 20 минут. При такой скорости размножения одна бактериальная клетка, обеспеченная достаточным запасом питательных веществ и не встречающая помех, могла бы дать начало 500 тыс. клеток в течение 6 часов.

Через 24 часа образовавшаяся масса бактерий весила бы 1 млн. 800 тыс. кг, и менее чем за неделю одна единственная бактерия дала бы начало массе бактерий размером с земной шар. К счастью для всех остальных живых существ, бактерии не могут долго размножаться с большой скоростью, так как недостаток питательных веществ и накопление продуктов распада ограничивают размножение. Способность быстро размножаться приводит к преобладанию бактериального населения в составе микрофлоры почвы.

Современные данные свидетельствуют о том, что у бактерии изредка может происходить явление, напоминающее половое размножение. Оно заключается в контакте двух разных клеток и в обмене носителями наследственности. При неблагоприятных условиях, например при высыхании субстрата, некоторые виды бактерий (бациллы) образуют споры и переходят в состояние покоя, когда обмен с окружающей средой сведен к минимуму. В данном случае образование спор — это не способ размножения, так как каждая клетка образует всего одну спору, и общее число особей при этом не возрастает.

При образовании споры часть клетки уплотняется, округляется в пределах имеющейся клеточной стенки и образует новую толстую стенку внутри старой. Как только условия вновь становятся подходящими для роста, округляющая спору стенка разрывается, и из нее выходит вегетативная бактериальная клетка. Споры могут сохранять жизнеспособность в течение многих лет. Так, некоторые почвенные бациллы сохраняют жизнеспособность после 250—320-летнего пребывания в виде спор.

На твердых питательных средах бактерии образуют слизистые или пастовидные видимые невооруженным глазом скопления, получившие название колоний. Научное название всем организмам, в том числе и бактериям, дается на латинском языке. Родовое наименование бактерий определяется их морфологическими особенностями, а видовое нередко отражает физиологические свойства микроорганизмов. Например, сарцина, разлагающая мочевину, называется сарцина урее (урина — моча), молочнокислый стрептококк — стрептококкус лактис (лактис — молоко) и т. д.