（1）在能量产生与新陈代谢方面与真细菌有许多相同之处
（2）复制、转录和翻译则更接近真核生物
（3）核糖体蛋白与真核细胞的类似
（4）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
（5）DNA具有内含子并结合组蛋白
所以,古核生物与真核生物可能共有一个由真细菌的祖先歧化而来的共同祖先.
古细菌(archaeobacteria)（又可叫做古生菌、古菌、古核细胞或原细菌） 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；此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.
古菌和真核生物的关系仍然是个重要问题.除掉上面所提到的相似性,很多其他遗传树也将二者并在一起.在一些树中真核生物离广古菌比离泉古菌更近,但生物膜化学的结论相反.然而,在一些细菌,（如栖热袍菌）中发现了和古菌类似的基因,使这些关系变得复杂起来.一些人认为真核生物起源於一个古菌和细菌的融合,二者分别成为细胞核和细胞质.这解释了很多基因上的相似性,但在解释细胞结构上存在困难.
古细菌与真细菌主要区别
1.形态学上,古细菌有扁平直角几何形状的细胞,而在真细菌中从未见过.
2.中间代谢上,古细菌有独特的辅酶.如产甲烷菌含有F420,F430和COM及B因数.
3.有无内含子(introns)上,许多古细菌有内含子.
4.膜结构和成分上,古细菌膜含醚而不是酯,其中甘油以醚键连接长链碳氢化合物异戊二烯,而不是以酯键同脂肪酸相连.
5.呼吸类型上,严格厌氧是古细菌的主要呼吸类型.
6.代谢多样性上,古细菌单纯,不似真细菌那样多样性.
7.在分子可塑性(molecular plasticity)上,古细菌比真细菌有较多的变化.
8.在进化速率上,古细菌比真细菌缓慢,保留了较原始的特性.