細菌具有許多不同的代謝方式。一些細菌只需要二氧化碳作為它們的碳源，被稱作自養(yǎng)生物。那些通過光合作用從光中獲取能量的，稱為光合自養(yǎng)生物。那些依靠氧化化合物中獲取能量的，稱為化能自養(yǎng)生物。另外一些細菌依靠有機物形式的碳作為碳源，稱為異養(yǎng)生物。

　　光合自養(yǎng)菌包括藍細菌（Cyanobacteria），它是已知的最古老的生物，可能在制造地球大氣的氧氣中起了重要作用。其他的光合細菌進行一些不制造氧氣的過程。包括綠硫細菌，綠非硫細菌，紫硫細菌，紫非硫細菌和太陽桿菌。

　　正常生長所需要的營養(yǎng)物質包括氮，硫，磷，維生素和金屬元素，例如鈉，鉀，鈣，鎂，鐵，鋅和鈷。

　　根據(jù)它們對氧氣的反應，大部分細菌可以被分為以下三類：一些只能在氧氣存在的情況下生長，稱為需氧菌；另一些只能在沒有氧氣存在的情況下生長，稱為厭氧菌；還有一些無論有氧無氧都能生長，稱為兼性厭氧菌。細菌也能在人類認為是極端的環(huán)境中旺盛得生長，這類生物被稱為極端微生物。一些細菌存在于溫泉中，被稱為嗜熱細菌；另一些居住在高鹽湖中，稱為喜鹽微生物；還有一些存在于酸性或堿性環(huán)境中，被稱為嗜酸細菌和嗜堿細菌；另有一些存在于阿爾卑斯山冰川中，被稱為嗜冷細菌。