Бактериите, както всички живи клетки, изискват енергия и хранителни вещества за изграждане на протеини и структурни мембрани и задвижване на биохимични процеси. Бактериите изискват източници на въглерод, азот, фосфор, желязо и голям брой други молекули. Въглеродът, азотът и водата се използват в най-големи количества. Хранителните изисквания за бактериите могат да бъдат групирани според източника на въглерод и енергийния източник. Някои видове бактерии трябва да консумират предварително образувани органични молекули, за да получат енергия, докато други бактерии могат да генерират собствена енергия от неорганични източници.
Автотрофи и хетеротрофи
Някои бактерии получават енергия чрез консумация на органични молекули. Тези организми са хетеротрофи, като животни и гъбички, които ядат други организми. Други видове бактерии правят собствена храна, като превръщат светлината, химическата енергия или неорганичните вещества в използваема енергия, която тези едноклетъчни организми имат нужда да живеят. Тези направи си сам бактерии са автотрофи, като растения и водорасли.
Бактерии, които ядат неорганични съединения
Някои автотрофни бактерии, наречени хемотрофи, се хранят от неорганични съединения. Въглеродният диоксид обикновено е единственият източник на клетъчен въглерод. Тези автотрофи използват сероводород, амоняк или водороден газ, за да намалят въглерода до необходимите захари. Нитрифициращите бактерии, които окисляват амоняка, за да създадат нитрити и нитрати, са пример за бактерии, които използват автотрофно хранене или по-точно хемоавтотрофно хранене.
Бактерии, които консумират органични съединения
Хетеротрофните бактерии изискват органични източници на въглерод като захари, мазнини и аминокиселини. Сапрофитните бактерии са пример. Те се хранят от мъртва органична материя. Използвайки ензими, тези бактерии ще разграждат сложни съединения и ще използват хранителните вещества, за да освободят енергия. Сапрофитните бактерии се разлагат и играят важна роля в екосистемата, като освобождават по-прости продукти, които растенията и животните могат да използват.
Бактерии, които използват светлина като храна
Фототрофните бактерии са автотрофи, които абсорбират светлинната енергия, а след това използват това във фотосинтеза, за да създадат клетъчна енергия. Има два вида фототрофи. Тези, които не произвеждат кислород като страничен продукт, се наричат анаеробни фототрофи, докато тези, които произвеждат кислород, се наричат аеробни фототрофи. Цианобактериите са пример за бактерии, които извършват фотоавтотрофно хранене. Както автотрофите, така и хетеротрофите могат да бъдат фототрофи. Хетеротрофните фототрофи консумират органичен въглерод в допълнение към производството на органични молекули чрез фотосинтеза.
Бактерии, които ядат химикали
Тези бактерии получават химическа енергия от заобикалящата ги среда и я превръщат в аденозин трифосфат (АТФ) за клетъчна употреба. Тези бактерии също се считат за хемотрофи и получават енергия от окислително-редукционни реакции на неорганични съединения като амоняк, сероводород и желязо. Например, сярните бактерии са хемоавтотрофи, които произвеждат енергия чрез окисляване на сероводорода в сяра и вода. Този процес е форма на хемосинтеза.