Bakteerit, kuten kaikki elävät solut, tarvitsevat energiaa ja ravinteita proteiinien ja rakenteellisten kalvojen rakentamiseksi ja biokemiallisten prosessien ajamiseksi. Bakteerit tarvitsevat hiilen, typen, fosforin, raudan ja suuren määrän muita molekyylejä. Suurinta määrää käytetään hiiltä, typpeä ja vettä. Bakteerien ravinnontarpeet voidaan ryhmitellä hiililähteen ja energialähteen mukaan. Joidenkin bakteerityyppien on kulutettava ennalta muodostettuja orgaanisia molekyylejä energian saamiseksi, kun taas toiset bakteerit voivat tuottaa oman energiansa epäorgaanisista lähteistä.
Autotrofit ja heterotrofit
Jotkut bakteerit saavat energiaa kuluttamalla orgaanisia molekyylejä. Nämä organismit ovat heterotrofeja, kuten eläimet ja sienet, jotka syövät muita organismeja. Muun tyyppiset bakteerit tekevät omat ruokansa muuttamalla valoenergiaa, kemiallista energiaa tai epäorgaanisia aineita käyttökelpoiseksi energiaksi, jonka näiden yksisoluisten organismien on elettävä. Nämä tee-se-itse-bakteerit ovat autotrofeja, kuten kasvit ja levät.
Bakteerit, jotka syövät epäorgaanisia yhdisteitä
Jotkut autotrofiset bakteerit, joita kutsutaan kemotrofeiksi, saavat ravintonsa epäorgaanisista yhdisteistä. Hiilidioksidi on tyypillisesti ainoa soluhiilen lähde. Nämä autotrofit käyttävät rikkivetyä, ammoniakkia tai vetykaasua vähentämään hiiltä tarvittaviksi sokereiksi. Nitrifioivat bakteerit, jotka hapettavat ammoniakin muodostaen nitriittejä ja nitraatteja, ovat esimerkki bakteereista, jotka käyttävät autotrofista ravintoa, tai tarkemmin sanottuna kemoautotrofista ravintoa.
Bakteerit, jotka kuluttavat orgaanisia yhdisteitä
Heterotrofiset bakteerit vaativat orgaanisia hiililähteitä, kuten sokereita, rasvoja ja aminohappoja. Saprofyyttiset bakteerit ovat esimerkki. He saavuttavat ravintonsa kuolleista orgaanisista aineista. Entsyymejä käyttämällä nämä bakteerit hajottavat monimutkaisia yhdisteitä ja käyttävät ravinteita energian vapauttamiseen. Saprofyyttiset bakteerit hajoavat ja niillä on tärkeä rooli ekosysteemissä vapauttamalla yksinkertaisempia tuotteita, joita kasvit ja eläimet voivat käyttää.
Bakteerit, jotka käyttävät valoa ruokana
Fototrofiset bakteerit ovat autotrofeja, jotka absorboivat valoenergiaa ja käyttävät sitä sitten fotosynteesissä soluenergian luomiseksi. Valotrofeja on kahta tyyppiä. Niitä, jotka eivät tuota happea sivutuotteena, kutsutaan anaerobisiksi fototrofeiksi, kun taas niitä, jotka tuottavat happea, kutsutaan aerobisiksi fototrofeiksi. Syanobakteerit ovat esimerkki bakteereista, jotka suorittavat fotoautotrofisen ravinnon. Sekä autotrofit että heterotrofit voivat olla fototrofeja. Heterotrofiset fototrofit kuluttavat orgaanista hiiltä sen lisäksi, että ne tuottavat orgaanisia molekyylejä fotosynteesin avulla.
Bakteerit, jotka syövät kemikaaleja
Nämä bakteerit saavat kemiallista energiaa ympäristöstään ja muuttavat sen adenosiinitrifosfaatiksi (ATP) solukäyttöä varten. Näitä bakteereja pidetään myös kemotrofeina ja ne saavat energiaa epäorgaanisten yhdisteiden, kuten ammoniakin, rikkivetyä ja rautaa, hapetus-pelkistysreaktioissa. Rikkibakteerit ovat esimerkiksi kemoautotrofeja, jotka tuottavat energiaa hapettamalla rikkivety rikkiksi ja vedeksi. Tämä prosessi on eräänlainen kemosynteesi.