Estimarea numărului exact de specii de bacterii este imposibilă cu tehnologia actuală. Pentru a se apropia cu adevărat de un număr obiectiv, oamenii ar avea nevoie de o mașină care ar putea procesa solul, apa și roca în cantități mari, izola bacteriile din habitatul lor, apoi secvențiază genomurile cât mai multor bacterii posibil în eșantion.
Astăzi, având în vedere că secvențierea unui genom bacterian costă o jumătate de milion de dolari SUA și durează câteva luni, acest lucru este imposibil. Chiar dacă costurile scad cu un factor de un trilion, există atât de mulți microbi în sol încât clasificarea lor în acest fel ar fi prohibitiv de costisitoare.
În loc să secvențieze genomuri întregi, studiile bacteriene folosesc fragmente pentru a distinge diferitele specii. Acest lucru este mai rentabil decât secvențierea întregului genom. Un studiu a găsit 20,000 de specii de bacterii într-un litru (aproximativ 1 litru) de apă de mare.
O altă abordare pentru determinarea cantității de bacterii dintr-o probă este utilizarea unei tehnici numite reasociere ADN. În reasocierea ADN-ului, oamenii de știință folosesc substanțe chimice pentru a „deschira” cele două fire ale dublu-helix din ADN-ul bacterian, apoi le amestecă. Catenele de ADN compatibile se vor reconecta între ele. Cu cât procesul de reasociere durează mai mult, cu atât mai multe specii sunt prezente în probă. Aceste măsurători de timp pot fi folosite pentru a estima biodiversitatea bacteriană în ocean sau sol.
Când această tehnică a fost aplicată unui eșantion de sol la sfârșitul anilor 1990, au fost găsite 16,000 de specii. Această tehnică a inclus presupunerea că populațiile diferitelor specii de bacterii erau aproximativ similare, totuși, ceea ce se știe acum a fi fals. Un sondaj actualizat realizat de Jason Gans a constatat că există aproximativ un milion de specii de bacterii la 0.035 uncii (1 gram) de sol. În timp ce doar câteva specii bacteriene domină solul, există un număr mare de specii cu abundență redusă.
O altă abordare este utilizarea modelelor matematice ale curbelor diversităţii speciilor pentru a extrapola numărul total de specii dintr-un eşantion dat din informaţiile despre abundenţa câtorva specii de top. O lucrare din 2002 a lui Curtis, Sloan și Scannel, „Estimarea biodiversității procariote și limitele sale”, a estimat numărul de taxoni de bacterii oceanice la mai puțin de 2 milioane, numărul de taxoni de sol la cel puțin 4 milioane și numărul de taxoni atmosferici la cel putin 4 milioane. Acest studiu a presupus că diversitatea bacteriană dintr-un gram de sol a fost de numai 6,400 până la 38,000 pe gram, mult mai mică decât cea găsită în studiul de reasociere a ADN-ului.
În prezent, estimările numărului total de specii variază de la aproximativ 10 milioane până la un miliard, dar aceste estimări sunt provizorii și pot fi înclinate cu multe ordine de mărime. Prin comparație, există probabil între 10 și 30 de milioane de specii de animale, marea majoritate dintre ele insecte. Numărul speciilor de animale recunoscute științific este de aproximativ 1,250,000. Există aproape 300,000 de specii de plante recunoscute.