Bakterijama, kao i svim živim stanicama, potrebna je energija i hranjive tvari za izgradnju bjelančevina i strukturnih membrana i pokretanje biokemijskih procesa. Bakterijama su potrebni izvori ugljika, dušika, fosfora, željeza i velikog broja drugih molekula. U najvećim količinama koriste se ugljik, dušik i voda. Prehrambene potrebe za bakterijama mogu se grupirati prema izvoru ugljika i izvoru energije. Neke vrste bakterija moraju trošiti unaprijed formirane organske molekule da bi dobile energiju, dok druge bakterije mogu generirati vlastitu energiju iz anorganskih izvora.
Autotrofi i heterotrofi
Neke bakterije dobivaju energiju trošeći organske molekule. Ti su organizmi heterotrofi, poput životinja i gljivica koje jedu druge organizme. Druge vrste bakterija stvaraju vlastitu hranu pretvarajući svjetlosnu energiju, kemijsku energiju ili anorganske tvari u korisnu energiju koju ovi jednostanični organizmi trebaju za život. Ove "uradi sam" bakterije su autotrofi, poput biljaka i algi.
Bakterije koje jedu anorganske spojeve
Neke autotrofne bakterije, nazvane kemotrofi, dobivaju hranu iz anorganskih spojeva. Ugljični dioksid je obično jedini izvor staničnog ugljika. Ti autotrofi koriste sumporovodik, amonijak ili plinoviti vodik za redukciju ugljika u potrebne šećere. Nitrificirajuće bakterije, koje oksidiraju amonijak da bi stvorile nitrite i nitrate, primjer su bakterija koje koriste autotrofnu prehranu, ili preciznije, kemoautotrofnu prehranu.
Bakterije koje troše organske spojeve
Heterotrofne bakterije zahtijevaju organske izvore ugljika poput šećera, masti i aminokiselina. Primjer su saprofitne bakterije. Prehranu postižu mrtvim organskim tvarima. Korištenjem enzima, ove će bakterije razgraditi složene spojeve i upotrijebiti hranjive sastojke za oslobađanje energije. Saprofitne bakterije su razlagači i igraju važnu ulogu u ekosustavu oslobađanjem jednostavnijih proizvoda koje biljke i životinje mogu koristiti.
Bakterije koje koriste svjetlost kao hranu
Fototrofne bakterije su autotrofi koji apsorbiraju svjetlosnu energiju, a zatim je koriste u fotosintezi za stvaranje stanične energije. Postoje dvije vrste fototrofa. Oni koji ne proizvode kisik kao nusprodukt nazivaju se anaerobnim fototrofima, dok oni koji proizvode kisik nazivaju se aerobnim fototrofima. Cijanobakterije su primjer bakterija koje izvršavaju fotoautotrofnu prehranu. I autotrofi i heterotrofi mogu biti fototrofi. Heterotrofni fototrofi troše organski ugljik uz proizvodnju organskih molekula fotosintezom.
Bakterije koje jedu kemikalije
Te bakterije dobivaju kemijsku energiju iz svoje okoline i pretvaraju je u adenozin trifosfat (ATP) za staničnu upotrebu. Te se bakterije također smatraju kemotrofima i energiju dobivaju reakcijama redukcije oksidacije anorganskih spojeva poput amonijaka, sumporovodika i željeza. Na primjer, sumporne bakterije su kemoautotrofi koji proizvode energiju oksidacijom sumporovodika u sumpor i vodu. Ovaj proces je oblik kemosinteze.