快速发展并充满争议的领域。现行的分类体系旨在将古菌组织成具有共同结构特征和共同祖先的生物群。这些分类很大程度上依赖于使用核糖体RNA基因序列来揭示生物之间的关系（分子系统发生学）。目前大部分可纯化培养的并研究清楚的古菌都可以划为两个主要的门：泉古菌门和广古菌门。其它的门类还在初步创立阶段，比如2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种而建立的纳古菌门。还有1994年Barns等建议建立的一个新门初古菌门包括一小群不寻常的嗜热品种，但这个门与泉古菌门演化关系密切。其它最近探别出来的古菌与已知古菌门类