細(xì)菌具有許多不同的代謝方式。一些細(xì)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(guò)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(xì)菌依靠有機(jī)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(lán)細(xì)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(xì)菌進(jìn)行一些不制造氧氣的過(guò)程。包括綠硫細(xì)菌，綠非硫細(xì)菌，紫硫細(xì)菌，紫非硫細(xì)菌和太陽(yáng)桿菌。

　　正常生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(duì)氧氣的反應(yīng)，大部分細(xì)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(zhǎng)，稱為需氧菌；另一些只能在沒(méi)有氧氣存在的情況下生長(zhǎng)，稱為厭氧菌；還有一些無(wú)論有氧無(wú)氧都能生長(zhǎng)，稱為兼性厭氧菌。細(xì)菌也能在人類認(rèn)為是極端的環(huán)境中旺盛得生長(zhǎng)，這類生物被稱為極端微生物。一些細(xì)菌存在于溫泉中，被稱為嗜熱細(xì)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(xì)菌和嗜堿細(xì)菌；另有一些存在于阿爾卑斯山冰川中，被稱為嗜冷細(xì)菌。