系统共享一个共同的祖先，但是，古菌鞭毛似乎已经从细菌IV型菌的性菌毛进化而来。对比，细菌鞭毛是空心的，并且是由其子单元从中心孔向上移动到鞭毛的末端装配，但是，古菌鞭毛是由在基座中添加子单元合成。
遗传学.古菌通常拥有单个环状的染色体，其大小差异悬殊。目前已知最大的是""的基因组，达5,751,492个碱基对，而除（ARMAN）外最小的只有490,885个碱基对，不到前者的十分之一，据估只能编码537种蛋白质。一些小型的独立DNA片段质粒也存在于古菌中，可能通过细胞之间的直接接触传递