Prokaryoter er utrolig mangfoldige og trives i et bredt spekter av miljøer. De finnes i alle hovedhabitater på jorden, fra de dypeste havene til de høyeste fjellene, og fra de varmeste ørkenene til de kaldeste polarregionene. Noen er tilpasset ekstreme miljøer som sure varme kilder, dyphavshydrotermale kilder og hypersaline innsjøer.
Spesifikke miljøer inkluderer:
Jord: Prokaryoter driver næringskretsløp og forrådning.
Vann: Funnet i hav, innsjøer, elver og dammer, spesielt i solbelyste overflatelag.
Luft: Til stede i støvpartikler og til og med i høyere atmosfære.
Ekstreme miljøer: Varme kilder, polaris, og andre harde forhold.
Inni andre organismer: Mange lever som symbionter inni dyr, planter og mikroorganismer.
Prokaryoter er ubi-kvitte og essensielle for økosystemfunksjon.