Bakterijoms, kaip ir visoms gyvoms ląstelėms, reikia energijos ir maistinių medžiagų, kad būtų galima sukurti baltymus ir struktūrines membranas bei paskatinti biocheminius procesus. Bakterijoms reikia anglies, azoto, fosforo, geležies ir daugybės kitų molekulių šaltinių. Didžiausiu kiekiu naudojama anglis, azotas ir vanduo. Mitybos poreikius bakterijoms galima suskirstyti pagal anglies šaltinį ir energijos šaltinį. Kai kurios bakterijų rūšys energijai gauti turi vartoti iš anksto suformuotas organines molekules, o kitos - neorganinius šaltinius.
Autotrofai ir heterotrofai
Kai kurios bakterijos gauna energiją vartodamos organines molekules. Šie organizmai yra heterotrofai, kaip gyvūnai ir grybai, valgantys kitus organizmus. Kiti bakterijų tipai patys gamina maistą, paversdami šviesos energiją, cheminę energiją ar neorganines medžiagas tinkama naudoti energija, kurios reikia šiems vienaląsčiams organizmams gyventi. Šios savadarbės bakterijos yra autotrofai, pavyzdžiui, augalai ir dumbliai.
Bakterijos, kurios valgo neorganinius junginius
Kai kurios autotrofinės bakterijos, vadinamos chemotrofais, maitinasi iš neorganinių junginių. Anglies dioksidas paprastai yra vienintelis korinio anglies šaltinis. Šie autotrofai naudoja vandenilio sulfidą, amoniaką arba vandenilio dujas, kad anglis paverstų būtinais cukriais. Nitrifikuojančios bakterijos, kurios oksiduoja amoniaką, kad susidarytų nitritai ir nitratai, yra bakterijų, naudojančių autotrofinę mitybą, tiksliau, chemoautotrofinę mitybą, pavyzdys.
Bakterijos, vartojančios organinius junginius
Heterotrofinėms bakterijoms reikalingi organiniai anglies šaltiniai, tokie kaip cukrus, riebalai ir amino rūgštys. Saprofitinės bakterijos yra pavyzdys. Mitybą jie gauna iš negyvų organinių medžiagų. Naudodamos fermentus, šios bakterijos skaidys sudėtingus junginius ir naudos maistines medžiagas energijai išlaisvinti. Saprofitinės bakterijos yra skaidančios ir vaidina svarbų vaidmenį ekosistemoje, išleisdamos paprastesnius produktus, kuriuos augalai ir gyvūnai gali naudoti.
Bakterijos, kurios kaip maistą naudoja šviesą
Fototrofinės bakterijos yra autotrofai, sugeriantys šviesos energiją, tada panaudojantys ją fotosintezėje, kad būtų sukurta ląstelių energija. Yra dviejų tipų fototrofai. Tie, kurie negamina deguonies kaip šalutinio produkto, vadinami anaerobiniais fototrofais, o tie, kurie gamina deguonį, yra vadinami aerobiniais fototrofais. Cianobakterijos yra bakterijų, kurios vykdo fotoautotrofinę mitybą, pavyzdys. Tiek autotrofai, tiek heterotrofai gali būti fototrofai. Heterotrofiniai fototrofai vartoja organinę anglį, be to, organinės molekulės gaminamos fotosintezės būdu.
Bakterijos, kurios valgo chemikalus
Šios bakterijos gauna cheminę energiją iš savo aplinkos ir paverčia ją adenozino trifosfatu (ATP), skirtą naudoti ląstelėse. Šios bakterijos taip pat laikomos chemotrofais ir gauna energiją iš neorganinių junginių, tokių kaip amoniakas, vandenilio sulfidas ir geležis, oksidacijos-redukcijos reakcijos. Pavyzdžiui, sieros bakterijos yra chemoautotrofai, kurie gamina energiją oksiduodami sieros vandenilį į sierą ir vandenį. Šis procesas yra chemosintezės forma.