细菌主要是由细胞膜、细胞质、核糖体等部分构成，有的细菌甚至还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。细菌的形状可分为三类：球菌、杆菌和螺形菌（包括弧菌、螺菌、螺杆菌）。按细菌的生活方式可分为两大类：自养菌和异养菌，其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。按细菌对氧气的需求，可分为需氧（完全需氧和微需氧）和厌氧（不完全厌氧、有氧耐受和完全厌氧）细菌。按细菌生存温度，可分为喜冷、常温和喜高温三类。
细菌广泛分布于土壤和水中，或是与其他生物共生。人体也带有相当多的细菌，据估计，人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外，也有部分种类分布在极端的环境中，例如温泉，甚至是放射性废弃物中，这类细菌被归类为嗜极生物。细菌的种类是如此之多，然而，科学家研究过并命名的种类只占其中的小部分。细菌域下所有门中，只有约一半种类能在实验室培养。
细菌与人类的关系十分密切。一方面，细菌是许多疾病的病原体，包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发；另一方面，大多数种类的细菌对人类是有益的，例如乳酪及酸奶的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等，都与细菌有关。在生物科技领域中，细菌有也广泛的运用。总之，细菌在食品加工和工业生产上的应用十分广泛。
随着医药卫生事业的不断发展，细菌制品越来越多地用于防病治病，例如，利用病原菌或处理后丧失毒性的病原菌制成各种预防疾病的疫苗；大肠杆菌产生的冬酰胺酶，可用于治疗白血病，效果较好。从以上可以看出细菌对人类的确有很多好处，离开细菌，人类就难以生存。但同时也应该看到，少数种类的细菌对人类的危害比较大，例如，腐生细菌能使食物腐败变质，不仅造成大量的损失浪费，而且往往由此会引起人的食物中毒；为杀灭农作物的病原菌，需要花费大量的钱财，并且还会严重污染环境；严重危害人类健康的痢疾、伤寒、鼠疫、霍乱、白喉、破伤风等疾病，也都是由相应的细菌引起的；由某些病原菌引起的家畜、家禽的许多传染病一直是困扰养殖业的大敌。为此，我们要讲究卫生，尽量防止病原菌侵染人体、家畜、家禽和农作物。
科学家的意外发现
科学家最初并非是专门研究微生物在高重力环境下的忍耐性。当研究人员将大肠杆菌加速到重力相当于地心引力7500倍的情形时，他们发现这种微生物并没有错过任何一个节拍，它们仍然生长，繁殖得相当好。大肠杆菌甚至在40万倍重力环境下仍然可以正常生长繁殖，而40万倍重力是我们通过实验设备能够产生的最大重力。
研究人员进一步扩展了他们的实验，将4种其他类型的微生物暴露于超重环境下长达140小时。他们发现，另一种微生物脱氮副球菌也可以在40万倍重力环境下繁殖生存。虽然大肠杆菌和脱氮副球菌是耐超重的冠军，但在大约2万倍重力环境下，所有5种被测试微生物物种都可以繁殖。
常见的多细胞的子囊菌有红曲菌和冬虫夏草等。红曲菌可酿造红糟、甜腐乳和红露酒。昆虫如蚂蚁、娥的幼虫或蝶蛹等被虫草属的孢子沾上，孢子在虫体内或虫体外萌芽成长，菌丝体吸取营养生长，渐渐占据整个虫体，使虫僵死，越冬至初夏，即从虫体内冒出一根根黄色、棕色或黑色的子实体，所以冬天看它是一只僵死的虫，到夏天却变成像植物的真菌。
细菌家族中的杀手——肉毒杆菌
肉毒杆菌是一种致命菌，生长在缺氧环境下，在罐头食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力，其在繁殖过程中分泌毒素，是毒性最强的蛋白质之一。军队常常将这种毒素用于生化武器。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏，出现头晕、呼吸困难和肌肉乏力等症状。
肉毒杆菌的症状
肉毒杆菌存在于动物的尸体、肉类、饲料及罐头食品中，分布广泛、抵抗力强。该病的轻重和食入的量成正比，潜伏期为几小时或数天，症状出现得越早说明中毒越严重。症状为进行性发展，病初表现为呕吐、吐沫，随后发展为肢体对称性麻痹。一般由后肢向前肢延伸，进而引起四肢瘫痪。
肉毒杆菌的毒素
肉毒杆菌毒素食物中毒是由于误食肉毒杆菌毒素污染的食品而引起的中毒性疾患。肉毒杆菌广泛分布于土壤、海水和动物消化道中。人进食病原菌后并不致病，只有在缺氧的条件下（如罐装食品、腊肠等）肉毒杆菌才能生长繁殖并产生外毒素，人若进食其毒素后能引起中毒。肉毒杆菌外毒素是一种嗜神经毒素，毒力极强，对人类最小致死量为0.001毫克。肉毒杆菌毒素主要是通过饮食引起人畜中毒，不但成年人可以发生，而且幼儿更易发生。根据记载，肉毒杆菌中毒的致死作用是所有食物中毒中最强的。
肉毒杆菌的应用
肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌，在罐头食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力，其分泌出的毒素是目前毒性最强的毒素之一。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏，出现头晕、呼吸困难和肌肉乏力等症状。
不过，科学家和美容学家可是看中了肉毒杆菌的毒素能够让肌肉得到暂时的麻痹这一功效。1992年，有人尝试将肉毒杆菌毒素注射除皱法引进到美容医学的治疗上，就是我们所说的除皱术，也称为生物素除皱。
医学界原先将该毒素用于治疗面部痉挛和其他肌肉运动紊乱症，用它来麻痹肌肉神经，以此达到停止肌肉痉挛的目的。可在治疗过程中，医生们发现它在消除皱纹方面有着异乎寻常的功能，其效果远远超过其他任何一种化妆品或整容术。因此，利用肉毒杆菌毒素消除皱纹的整容手术应运而生，并因疗效显著而在很短的时间内风靡整个美国。由于其自身的特性，也发生了很多整容手术事故。
肉毒杆菌除了防皱除纹外，也可以应用在抑制神经、肌肉病变患者身上。因为肉毒杆菌药理主要作用于肌肉神经交接处，可抑制乙酰胆碱释放，进而抑制肌肉收缩。例如眼部痉挛的病患，可以利用肉毒杆菌抑制眼皮跳动，达到疏解效果。
肉毒杆菌毒素除皱有一定的并发症和副作用，如注射局部有头痛，抬头纹处注射不当时会发生睑下垂，鱼尾纹处注射不当时会发生复视及闭眼不全。或者因注射剂量不准确，会发生一侧多、一侧少的不对称现象，进针刺破血管还会发生出血或血肿。如果大剂量、反复注射还可能会引起肌肉麻痹，进而不能做各种表情，有带着假面具样的感觉，极少数病人还可能发生过敏性休克。
使人产生幻觉的麦角菌
麦角菌曾在中世纪欧洲引起过所谓的“传染病”，造成上千万人死亡，许多妇女流产。麦角病的后果极为可怕，会使人全身肌肉剥落，疼痛不止，最后极其悲惨地死去。后来，面粉制造工艺更精良了，极少出现因食用含有麦角菌的面粉而中毒的案例。
麦角菌的危害
麦角菌属于真菌门，子囊菌亚门，核菌纲，球壳目，麦角菌科，麦角菌属。此菌寄生在黑麦、小麦、大麦、燕麦、鹅冠草等禾本科植物的子房内，将子房变为菌核，形状如同麦粒，故称之为麦角。麦角菌在我国分布很广，全国约有13个省发现过麦角菌存在，南至贵州，北达黑龙江，东自浙江，西抵青海，都有麦角菌的分布。
麦角菌为名贵中药材，据分析其所含的生物碱多达12种，分为麦角胺、麦角毒碱、麦角新碱3大类。主要功能是引起肌肉痉挛收缩，故常用作妇产科药物，用作治疗产后出血的止血剂和促进子宫复原的收敛剂。麦角是麦类和禾本科牧草的重要病害，危害的禾本科植物约有16属，22种之多，它不但使麦类大幅度减产，而且含有剧毒，牲畜误食带麦角的饲草可中毒死亡，人药用剂量不当可造成流产，重者导致死亡。
麦角菌引发的昏睡症
麦角菌还会引起昏睡，有时还会使人产生幻觉。在墨西哥的一个偏僻村庄里，每当祭神节来临的时候，村里的阿兹蒂克人就会聚集在一间神秘的茅屋里举行神秘的仪式。一位名叫萨古那的传教士无意中发现了其中的秘密。
一天晚上，他听到茅屋里传来了一阵鼾声，在好奇心的驱使下，他推开了茅屋的门，看到了惊人的一幕：村民们横七竖八地倒在屋里，正呼呼大睡。屋子中央的桌上，还残留有村民吃剩的淡紫色牛角状食物。萨古那尝了一口，觉得又苦又涩，便将它放下了。
回到家之后，萨古那眼前浮现出一些奇怪的景象：张牙舞爪的美洲豹、青铜色的火鸡、各种妖魔鬼怪的乱舞……疑惑不解的萨古那将这个奇怪的现象记在了日记里，未等到解开谜底他就离开了人世。后来，一对美国夫妇约翰和沃森无意中看到了他日记里这段奇怪的经历，对人种学和人类发展史颇有兴趣的约翰·沃森夫妇决定前往墨西哥一探究竟。
为了赢得村民的信任，他们为当地村民治病，救治了不少危重病人，终于被村民接纳。于是，在祭神节到来的时候，约翰·沃森夫妇被邀请参加。在仪式的现场，他们看到一位担任祭主的老妇人一口气吞下了20个“牛角”，然后将剩下的分发给村民，大约10分钟后，村民们又唱又跳，陷入一种疯狂状态。约翰夫妇也吃了几个，不久便也昏昏沉沉。第二天，约翰夫妇在昏睡中醒来之后，发现村民们仍在酣睡，他们取了几只“牛角”跑回住所，将它寄给了美国生物学家海姆博士。据他们后来回忆，他们昏昏沉沉中，眼前好像出现了火鸡、远古时代的武士……
经海姆博士鉴定，这种牛角中含有一种会使人产生幻觉的真菌，这种真菌就是麦角菌。吃了带有麦角菌的食物，人们会产生幻觉，眼前会出现各种奇怪的事物，有时候还会感觉自己的身体像是被劈成了两半。
在中世纪的欧洲，麦角病肆虐了几个世纪，在当时造成极大的恐慌，许多人也因此遭殃，成为无知的牺牲品。其中最惨烈的莫过于“塞勒姆审巫案”。这场由麦角病引发的审巫风潮将19个人送上了绞刑架，4人死于监狱中，还有200多人被逮捕监禁。