古細菌(アーキア)は、細菌とともに原核生物に含まれる生物の系統。古細菌に属する微生物は古くから知られてきたものの、細胞内構造や遺伝子において細菌と大きく異なると認識されるようになったのは比較的近年(1980年代ごろ)のことである。
古細菌の大きさや外部形態は細菌とほとんど同じなのだが、分子構造や遺伝子などが細菌とはまるで異なり、どちらかというと真核生物に近い(とはいえ、古細菌のDNAの大半が細菌とも真核生物とも異なる古細菌独自のものである)。また細菌と違って芽胞を形成しない(細菌にも形成しないものがあるが)。
人間との関係については、病原菌になるものは知られていない。メタン発酵を行うメタン菌や塩田を汚染する高度好塩菌、温泉で増殖する好熱菌がよく知られているが、有害物質の分解や抗生物質の生産などの有益な古細菌を分離培養する研究も始まっている。