三域系统是由CarlWoese在1990年提出的生物分类，将原核生物分成了两大类，起初称为真细菌(Eubacteria)和古细菌(Archaebacteria).Woese依据16SrRNA序列上的差别，认为这两组生物和真核生物从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来，因此将三者各划为一类，作为比界高的分类系统,称作域(Domain)或者总界(Superkingdom).目前这三域分别命名为细菌域(Bacteria)、古菌域(Archaea)和真核域(Eukarya).
分子生物学的资料表明:产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、极端耐酸耐热的硫化叶菌和嗜热菌质体等的16SrRNA核苷酸序列,既不同于一般细菌,也不同于真核生物.另外这些生物的细胞膜结构、细胞壁结构、辅酶、代谢途径、tRNA和rRNA的翻译机制均与一般细菌不同.因而有人主张将上述的生物划归原核生物和真核生物之外的第三生物界或古细菌界.
古细菌(archaeobacteria)(又可叫做古生菌或者古菌)是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中.具有原核生物的某些特征,如无核膜及内膜系统;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白;另外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,如:细胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸.
在细胞结构和代谢上,古菌在很多方面接近其它原核生物.但是在基因转录这两个分子生物学的中心过程上,它们并不明显表现出细菌的特徵,反而非常接近真核生物.
