Los organismos clasificados como arqueobacterias tienen paredes celulares, contienen ácidos grasos, tienen ARN polimerasa compleja y tienen sistemas de metabolismo. Estas características distinguen a las arquebacterias de otros organismos. Sin embargo, algunos rasgos se comparten con organismos en otros reinos, incluidos los eucariotas y las bacterias.
Todas las arqueobacterias tienen paredes celulares, pero la estructura de las paredes varía según la especie. Las arquebacterias carecen de peptidoglicano, lo que las distingue de los organismos estrechamente relacionados en el reino de las bacterias. Las arqueobacterias tienen lípidos de membrana compuestos de ácidos grasos y tienen una ARN polimerasa compleja para transcribir y copiar plantillas de ADN en productos de ARN. Archae también digiere utilizando un sistema de metabolismo interno, que tiene lugar en varias etapas.