Bakterien gewinnen Energie, indem sie entweder andere Organismen und organische Verbindungen aufnehmen oder ihre eigene Nahrung herstellen. Die Bakterien, die ihre eigene Nahrung produzieren, werden als Autotrophe bezeichnet. Bakterien, die andere organische Moleküle zur Energiegewinnung verbrauchen müssen, werden Heterotrophe genannt.
Es gibt zwei allgemeine Arten von Heterotrophen. Einige Heterotrophe decken ihren gesamten Energiebedarf, indem sie andere Organismen auflösen und absorbieren oder aufnehmen, und werden als chemotrophe Heterotrophe bezeichnet. Im Gegensatz dazu produzieren einige Bakterien einen Teil ihrer eigenen Energie, indem sie das Sonnenlicht nutzen, aber ihren Energiebedarf ausgleichen, indem sie organische Moleküle absorbieren.
Autotrophe treten auch in zwei Haupttypen auf. Es gibt chemotrophe Autotrophe, die anorganische Moleküle wie Sulfide absorbieren und in Energie umwandeln, sowie phototrophe Autotrophe, die ihre eigene Energie durch Absorption von Sonnenlicht produzieren. Insgesamt beziehen Bakterien ihre Energie auf verschiedene Weise, wodurch eine Art von Bakterien fast überall leben kann.
Abgesehen von diesen vier Bakteriengruppen, die auf unterschiedliche Weise Energie gewinnen, atmen Bakterien auch auf unterschiedliche Weise. Viele Organismen sind aerob und sind auf Sauerstoff angewiesen, genau wie Tiere. Andere Bakterien sind anaerob, das heißt, sie leben in einer Umgebung ohne Sauerstoff. Wieder andere Bakterien können in sauerstoffreichen oder sauerstoffarmen Umgebungen leben. Diese flexiblen Bakterien werden fakultative Anaerobier genannt.