自养型
以大气中的二氧化碳或环境中的碳酸盐为碳素营养的一种营养类型。此类生物称为自养型生物。绿色植物和少数细菌为自养型。它们能将简单的无机物二氧化碳或碳酸盐合成复杂的有机物，供生命活动的需要。根据它们同化二氧化碳过程所需的能量来源不同，可分为光能自养型和化能自养型。光能自养型生物细胞内含有光合色素，可将日光能转变为化学能，供给生命活动需要。除绿色植物外，还有少数细菌（如红硫细菌、绿硫细菌）、蓝藻（如鱼腥藻、颤藻）亦为光能自养型。化能自养型生物通过氧化某些无机物获得能量，例如硝化细菌氧化氨（NH3）、硫化细菌氧化硫（S）或硫化氢（H2S）获得能量。自养型生物在自然界的碳素循环、氮素循环和硫素循环中有着重要作用。
异养型
以复杂的有机物为碳素营养的一种营养类型。此类生物称为异养型生物。动物为养型，它们只能以有机物为食物。大多数细菌，所有的真菌及病毒等微生物均为异养型，它们从有机物中获得碳素营养，并从有机物的氧化中获得能量。有的从已死的或腐烂的生物体获得营养，营腐生生活；有的从其他生物体真接获取营养物质，营寄生生活。异养型微生物分解纤维素、蛋白质等复杂有机物，在自然界物质循环中起着重要作用。
化能自养微生物
这类微生物包括硝化细菌、硫化细菌、铁细菌和氢细菌等。它们的共同特点是不含叶绿素，不能利用光能，但能利用环境中某些无机物氧化过程中释放的化学能来合成的有机物。例如，亚硝酸细菌能将环境中的氨氧化成亚硝酸，同时释放能量。硝酸细菌能将亚硝酸氧化为硝酸，同时也释放能量。这两类细菌相继进行氧化作用，从中利用所释放的化学能，把从外界摄取的二氧化碳与水合成葡萄糖。其总反应式如下：
又如，硫化细菌能利用环境中的许多硫化物（硫化氢、元素硫、硫代硫酸盐以及含铁硫化物等）作为能源，产生硫酸。反应式如下：
硫细菌吸收上述反应中释放的能量，把从外界摄取的二氧化碳和水合成有机物。
硝化细菌
又称硝酸细菌。进行硝化作用的化能自养型细菌。包括氧化氨为亚硝酸的亚硝化细菌，以及氧化亚硝酸为硝酸的硝化细菌。这些细菌广泛分布在土壤和水中，在通气良好的条件下，通过氧化无机化合物氨或亚硝酸获得能量，同化二氧化碳，合成细胞内的有机物。菌体杆状（如亚硝化单孢菌、硝化杆菌）、球状（如硝化球菌）或螺状（如亚硝化螺菌）。有的具鞭毛，能运动（如亚硝化单孢菌、亚硝化螺菌）。生长缓慢，在自然条件下20~40小时细胞分裂一次，在纯培养中世代时间约8小时。土壤中的氨或铵盐在亚硝化细菌和硝化细菌作用下，氧化成亚硝酸及硝酸的过程，称为硝化作用。分为两个阶段：
磷细菌
分解和转化含磷化合物的一些细菌的统称。包括使难溶的磷化物磷酸钙[Ca3（PO4）2]转化为植物可利用的磷酸盐（如CaHPO4），以及使植物残体中的含磷有机物分解（矿化）产生磷酸。使无机磷转化的，主要是一些产酸细菌，这些细菌的代谢活动可产生大量有机酸，使环境的pH下降，促使磷酸钙溶解。常见的有芽孢杆菌等。能使含磷有机物分解的细菌，有的可产生核酸酶、核苷酸酶，使核酸分解产生磷酸；有的可产生磷脂酶，分解磷脂。如蜡质芽孢杆菌、解磷大芽孢杆菌等。科研工作者将这些细菌从土壤中分离出来，经过扩大培养，分别制成无机磷细菌肥料和有机磷细菌肥料，可有效地增加土壤中可溶性磷酸盐的含量。
硫细菌
亦称硫化细菌。能将无机硫化物如元素硫（S）或硫化氢（H2S）氧化为硫酸的化能自养型细菌。这些细菌从氧化无机硫中获得能量，同化二氧化碳，合成细胞内的有机物。硫细菌广泛分布于土壤、淡水及海水中，尤其常见于矿井水中。由于它们氧化过程中产生硫酸，常使金属管道等腐蚀。但可利用这些细菌产生的酸，浸出低品位矿石中所含的金属，这种方法已广泛应用于低品位铜矿的开采中。
铁细菌
分布于池塘、湖泊、河流及低温土壤中，能将亚铁化合物氧化成高价铁化合物，从而获得能量同化二氧化碳的细菌。反应式：4FeSO4+2H2SO4+O2→2Fe2（SO4）3+2H2O+能量。常见的有盖氏铁细菌和锈铁细菌。铁细菌都有在细胞周围沉积铁（氢氧化铁）和锰的能力，氧化亚铁杆菌可用于细菌治金，若水管中有铁细菌栖居，可能缩短水管的使用年限。
光能自养微生物
蓝细菌（即蓝藻）和光合细菌（如红硫细菌、绿硫细菌）等都属于这一类。它们的共同特点是能以CO2作为唯一碳源或主要碳源，都含有光合色素，能通过光合作用合成有机物。蓝藻的光合作用与绿色植物一样，主要是通过叶绿素吸收光能，使水分解，放出的氢把二氧化碳还原为有机物，同时产生氧，总反应式如下：
光合细菌的光合作用与绿色植物相似，其能量也是来自日光，但氢的供体不是水，而是环境中的无机硫化物，如硫化氢。利用硫化氢提供的氢把二氧化碳还原为有机物，但不产生氧，而是析出硫。硫常以颗粒状态贮存在细胞中。总反应式如下：
发酵
糖类被生物或离体的酶所分解，产生乳酸或酒精和二氧化碳等的作用，也泛指一般利用微生物制造工业原料或工业产品的过程。可在无氧或有氧条件下进行。前者如酒精发酵、乳酸发酵和丙酮丁醇发酵，后者如抗菌素发酵、醋酸发酵、氨基酸发酵和维生素发酵等。酒精发酵即生醇发酵，是酵母菌在无氧条件下，把葡萄糖变成乙醇和二氧化碳，并放出能量的复杂过程。乳酸发酵是通过乳酸菌中的乳酸脱氢酶，把由葡萄糖变来的丙酮酸还原成乳酸的过程，是人类早已熟知的发酵现象之一。氨基酸发酵如氧化脱氨基作用，是经过微生物的作用，氨基酸和氧气反应生成酮酸。醋酸发酵就是人们早已熟知并掌握了的“酒变醋”的反应，是酒精经过醋酸杆菌的作用，变成乙酸（醋酸）的过程。
乳酸菌
发酵糖类产生乳酸的细菌，主要种类有乳酸杆菌、乳酸链球菌等。这些细菌可在厌氧条件下分解葡萄糖、蔗糖、乳糖或半乳糖，产生乳酸，此过程称为乳酸发酵。其主要过程如下：
C6H12O6→2CH3COCOOH→2CH3CHOHCOOH+2ATP
（葡萄糖） （丙酮酸） （乳酸）
工业上生产乳酸，以及酸奶、奶酪、泡菜、青贮饲料的制造，均为乳酸发酵。乳酸细菌广泛分布于植物茎、叶及果实表面和新鲜乳类及乳制品中。人的口腔及消化道中，特别是婴儿的消化道中也大量存在。
酵母菌
单细胞、不形成分枝菌丝的真菌，总称酵母菌。分属于不同的科属。典型的酵母菌为单细胞，圆形或卵圆形，单核，细胞宽1~5微米，在高倍显微镜下清晰可见。无性繁殖主要是芽殖，较常见。有性繁殖通常产生4~8个子囊孢子，萌发后再进行出芽繁殖。重要的酵母菌有啤酒酵母，用于生产啤酒、白酒和酒精，以及制做面包；葡萄酒酵母，也称酿酒酵母，用于酿造葡萄酒和果酒，也用于啤酒和白酒的酿造。酵母菌广泛分布于自然界，常见于水果、蔬菜及含糖较多的植物枝叶表面。分解糖产生酒精和二氧化碳，是酿造工业的重要菌种；细胞中含有丰富的蛋白质及多各维生素，用于生产氨基酸、维生素，并可直接供人食用或做动物饲料。
单细胞、不形成分枝菌丝的真菌，总称酵母菌。分属于不同的科属。典型的酵母菌为单细胞，圆形或卵圆形，单核，细胞宽1~5微米，在高倍显微镜下清晰可见。无性繁殖主要是芽殖，较常见。有性繁殖通常产生4~8个子囊孢子，萌发后再进行出芽繁殖。重要的酵母菌有啤酒酵母，用于生产啤酒、白酒和酒精，以及制做面包；葡萄酒酵母，也称酿酒酵母，用于酿造葡萄酒和果酒，也用于啤酒和白酒的酿造。酵母菌广泛分布于自然界，常见于水果、蔬菜及含糖较多的植物枝叶表面。分解糖产生酒精和二氧化碳，是酿造工业的重要菌种；细胞中含有丰富的蛋白质及多各维生素，用于生产氨基酸、维生素，并可直接供人食用或做动物饲料。
