По способу добывания энергии микробы делятся на три типа: фотоавтотрофы, хемоавтотрофы и гетеротрофы. Фотоавтотрофы живут за счет солнечной энергии, хемоавтотрофы используют энергию, выделяющуюся при окислении минеральных соединений, а гетеротрофы, как и высшие животные организмы, потребляют энергию, образующуюся при окислении органических соединений.

Как автотрофы, так и гетеротрофы способны усваивать, углекислоту воздуха и синтезировать из нее вещества, входящие в состав клетки, но эта способность у них неодинакова. Различие между автотрофными и гетеротрофными формами микробов заключается в том, обеспечивает ли данный организм все свои потребности в углероде за счет углекислоты или нет. Если для усвоения углекислоты воздуха автотрофам требуется внешний источник энергии — солнечные лучи или энергия, выделяемая при окислении неорганических веществ, то гетеротрофы используют органические вещества, например сахара, одновременно и для получения энергии, и для создания своей цитоплазмы.

Количество энергии, необходимое для включения углекислоты в состав клетки, значительно больше, чем количество энергии, необходимое для усвоения какого-либо органического соединения, например, сахара. Способ потребления энергии характеризует свойства почвенных бактерий. Это своеобразный паспорт микроорганизмов, по которому можно судить об их происхождении, развитии и «характере».

Типичными представителями фотосинтезирующих организмов (фотоавтотрофов), помимо зеленых растений, являются водоросли. Некоторые бактерии также входят в эту группу. Все они содержат хлорофильные пигменты, например бактериохлорофилл. Фотосинтезирующие бактерии отличаются от водорослей и высших растений тем, что они не выделяют молекулярный кислород в процессе фотосинтеза. Фотосинтезирующие бактерии снабжают почву энергетическими материалами в значительно меньшей степени, чем зеленые растения, так как на каждую усвоенную молекулу С02 они запасают меньше энергии, чем высшие организмы.

Хемоавтотрофные почвенные микроорганизмы получают необходимую им энергию при окислении различных минеральных веществ. Так, нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак или азотистую кислоту, а серобактерии окисляют серу или сероводород. Большинство почвенных бактерий, актиномицетов, почти все грибы и простейшие относятся к гетеротрофам. Необходимая им энергия образуется при брожении или окислении органических соединений.