有些細菌只需要二氧化碳作為碳源，通過光合作用從光中獲取能量，這種細菌被稱為光合自養生物。那些依靠氧化化合物獲得能量的被稱為化能自養生物。其他細菌依靠有機碳作為碳源，稱為異養菌。
異養腐生細菌是生態系統中重要的分解者，使碳循環得以順利進行。有些細菌會進行固氮，使氮轉化為生物可以利用的形式。人類經常使用細菌，比如奶酪和酸奶的生產，壹些抗生素的生產，廢水的處理，都與細菌有關。細菌廣泛應用於生物技術領域。
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自養微生物的代表例子有紅色無硫細菌、紅色硫細菌、綠色硫細菌、硝化細菌、硫細菌、氫氣細菌、鐵細菌和壹氧化碳細菌(反硝化細菌除外)。
在自養微生物中，如氫細菌，隨著可用電子供體的取代(例如，乙酸由氫產生)，有時可以看到碳酸同化作用取代了有機營養物(乙酸等)的還原性同化作用。).
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