Membros de grupos taxonomicamente diversos de micro-organismos ou taxa são distintos em termos morfológicos, fisiológicos e filogenéticos, e afiliam-se aos domínios eucariotos e procariotos. As relações evolucionárias, assim chamada filogenia, podem ser avaliadas com base em cronômetros evolucionários de algumas proteínas e genes. Atualmente, o gene 16S rDNA tem sido considerado o mais fiel para medir as relações evolucionárias de bactérias e de arquéias. A classificação de um novo taxon requer a descrição acurada de informações fenotípicas, genotípicas, químicas e filogenéticas. Tudo isso constitui a abordagem polifásica da taxonomia. Recentemente, o sequenciamento do genoma tem também contribuído na identificação de micro-organismos.