Hình thức sinh sản chủ yếu của vi khuẩn là nhân đôi tế bào, từ một tế bào mẹ phân cắt tạo thành 2 tế bào con. Từng loài vi khuẩn có tốc độ sinh trưởng khác nhau, trung bình cứ 10-30 phút lại tạo ra một thế hệ. Ngoài ra vi khuẩn còn có hình thức sinh sản hữu tính thông qua hình thức tiếp hợp giữa hai tế bào.

Vi khuẩn chỉ sinh sản vô tính, không sinh sản hữu tính. Cụ thể hơn, vi khuẩn sinh sản chủ yếu bằng cách chia đôi, hay trực phân.