在生命的三大领域中，古菌（Archaea）仍是目前最少被了解的一类生物。
大多数古菌仅通过对环境样本的 DNA 测序 被识别出来，只有极少数种类被成功培养，并在实验室中进行过近距离研究。
与细菌类似，已知的古菌体型较小，且缺乏真核生物所特有的膜结合细胞器。
但它们与细菌在许多方面存在显著差异，包括：
细胞壁的化学组成
构成细胞膜的脂类种类
能够进行的生化反应范围
基因组比较带来了一个令人惊讶的结论：
尽管古菌在外观上与细菌相似，但它们的基因组与真核生物的亲缘关系远比与细菌更近。
有学者甚至提出，生命之树应被视为只有两个主要领域：
一个是由古菌与真核生物组成的领域，另一个是细菌。
古菌与真核生物之间的这种紧密关系也改变了我们对最早真核细胞起源的理解。
最初，人们认为古菌只生活在极端环境中，如火山、高盐湖、酸性温泉以及反刍动物的胃中。
但如今我们知道，古菌同样存在于更温和的环境中，例如土壤、海水，甚至人类皮肤上。
不同古菌种类展现出极为多样的化学特性。
它们被认为是土壤和海水中最主要的生命形式，并在氮（N）和碳（C）循环中发挥着关键作用——这两种元素对所有细胞的生命活动都至关重要。
