จีโนมแบคทีเรียคือชุดของข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดของแบคทีเรีย โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นตัวกำหนดว่ารูปลักษณ์และการทำงานของแบคทีเรียทั้งภายนอกและภายใน ข้อมูลทางพันธุกรรมนี้ถูกจัดระเบียบเป็นยีนซึ่งถูกเข้ารหัสในกรด deoxyribonucleic (DNA) ของสิ่งมีชีวิต ยีนเหล่านั้นถูกจัดระเบียบเพิ่มเติมเป็นโครโมโซม ในความเป็นจริงคำว่า "จีโนม" นั้นจริง ๆ แล้วเป็นการรวมกันของคำว่า "ยีน" และ "โครโมโซม" แม้ว่าจะมีหลายรูปแบบที่แตกต่างกันของจีโนมโครงสร้างในสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน ดังนั้นข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดที่มีอยู่ในจีโนมของแบคทีเรียจึงมีอยู่ในโครโมโซมเดียว
โครโมโซมของแบคทีเรียประกอบด้วยคู่เบสของนิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐานของ DNA มีนิวคลีโอไทด์เพียงสี่ตัวเท่านั้นที่มีอยู่ใน DNA - adenine, thymine, guanine และ cytosine นิวคลีโอไทด์เหล่านี้จะรวมตัวกันในลักษณะเดียวกันเสมอ - พันธะอะดีนีนกับพันธะไทมีนและกัวนินกับไซโตซีน ทั้งสี่รวมกันก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "คู่ฐาน"
จีโนมแบคทีเรียอาจมีคู่เบสจำนวนเท่าใดก็ได้ จีโนมของแบคทีเรียบางชนิดมีคู่เบสน้อยกว่า 200,000 คู่ขณะที่บางคู่มีฐานคู่มากกว่า 12 ล้านคู่ ดังนั้นจำนวนของยีนที่พบในแบคทีเรียจึงมีความผันแปรสูงโดยที่ใดก็ตามระหว่าง 575 ถึง 5,500 ยีนที่รายงานในแบคทีเรียขึ้นอยู่กับสปีชีส์ จากการเปรียบเทียบจีโนมมนุษย์นั้นมีคู่เบสมากกว่า 3 พันล้านคู่และประมาณ 23,000 ยีน
สิ่งที่น่าสนใจคือจีโนมของแบคทีเรียส่วนใหญ่ถูกจัดเรียงเป็นโครงสร้างโครโมโซมแบบวงกลม ในทางตรงกันข้ามมนุษย์มีโครงสร้างโครโมโซมเชิงเส้น อย่างไรก็ตามโครงสร้างวงกลมของจีโนมของแบคทีเรียช่วยให้การจำลองดีเอ็นเอของมันเริ่มต้นและหยุดที่ตำแหน่งเดียวกันซึ่งเป็นลักษณะที่ไม่เห็นในจีโนมเชิงเส้นของสิ่งมีชีวิตอื่น
ในฐานะที่เป็นสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์ได้อย่างไม่หยุดยั้งแบคทีเรียนั้นก็จะทำการโคลนด้วย DNA ที่เหมือนกันกับจีโนมของพ่อแม่ การเปลี่ยนแปลงจีโนมของแบคทีเรียหรือที่เรียกว่าวิวัฒนาการสามารถนำมารวมกันทางพันธุกรรมหรือการกลายพันธุ์ การกลายพันธุ์สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งจากข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในการจำลองดีเอ็นเอหรือจากการสัมผัสกับสารก่อกลายพันธุ์ที่มีผลต่อการที่นิวคลีโอไทด์มีปฏิสัมพันธ์กัน แบคทีเรียยังสามารถแลกเปลี่ยนและรวมข้อมูลทางพันธุกรรมเข้าด้วยกันผ่านกระบวนการแยกที่เรียกว่าการแปลงการถ่ายเทหรือการผันคำกริยาขึ้นอยู่กับว่าการแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้อย่างไร การเปลี่ยนแปลงจีโนมของแบคทีเรียสามารถส่งผลให้เกิดสายพันธุ์ใหม่
การหาลำดับดีเอ็นเอเป็นการกำหนดลำดับของนิวคลีโอไทด์ใน DNA ของสิ่งมีชีวิต ข้อมูลนี้เป็นองค์ประกอบสำคัญในการวิจัยทางชีววิทยา จีโนมแบคทีเรียตัวแรกที่ถูกจัดลำดับอย่างสมบูรณ์คือ Haemophilus influenzae ซึ่งสามารถก่อให้เกิดโรคฉวยโอกาสต่างๆเช่นโรคปอดบวมเยื่อหุ้มสมองอักเสบและการติดเชื้อทางเดินหายใจ มันถูกจัดลำดับเรียบร้อยแล้วในปี 1995 โดยสถาบันวิจัยจีโนม นับตั้งแต่การค้นพบครั้งนี้จีโนมของแบคทีเรียนับร้อยได้ถูกจัดลำดับและนักวิทยาศาสตร์ยังคงทำการวิจัยและจัดลำดับจีโนมของแบคทีเรียอื่น ๆ
