Pour se multiplier, les bactéries doivent synthétiser les biomolécules qui constituent leur matière vivante. Pour cela, elles ont besoin des constituants de base, dont le carbone.
Les bactéries qui utilisent une source de carbone minéral ($\rm CO_2$) sont dites autotrophes, les bactéries qui utilisent une source de carbone organique sont dites hétérotrophes.
Elles ont également besoin d’énergie pour transformer et assembler ces constituants : les bactéries qui puisent leur énergie dans la lumière sont dites phototrophes. Les bactéries dites chimiotrophes trouvent leur énergie par l’oxydation d’une substance chimique. La production de l’énergie peut se faire en présence d’oxygène (respiration) ou en l’absence d’oxygène (fermentation).
Les bactéries aérobies strictes vivent obligatoirement en présence d’$\rm O_2$ de l’air.
Les bactéries anaérobies strictes ne se développent qu’en absence totale de dioxygène qui est toxique pour elles.
Les bactéries aéro-anaérobies se développent en présence ou absence de dioxygène de l’air l’énergie est produite par respiration ou fermentation.