Bakterie, podobnie jak inne organizmy, w procesie oddychania wyzwalają energię zawartą w rozkładanych związkach organicznych. Dla niektórych źródłem energii są redukowane przez nie substancje mineralne (np. azotany do azotu cząsteczkowego – tzw. denitryfikacja, lub siarczany do siarki pierwiastkowej).
Ze względu na sposób oddychania wyróżnia się:
– bakterie tlenowe (aeroby) – wykorzystują tlen jako akceptor wodoru;
– bakterie beztlenowe (anaeroby) – wykorzystują jako akceptor wodoru związek organiczny (bakterie fermentujące, np. mlekowe, masłowe) lub substancje mineralne (np. bakterie denitryfikacyjne, siarczanowe, metanogenne).
Ze względu na tolerancję na obecność lub brak tlenu wyróżnia się:
| Aeroby obligatoryjne | Aeroby fakultatywne | Anaeroby fakultatywne | Anaeroby obligatoryjne |
| oddychają tlenowo | przy braku tlenu oddychają w sposób beztlenowy | oddychają beztlenowo, ale tolerują obecność tlenu | oddychają beztlenowo, a w obecności tlenu giną |
| np. sinice, znaczna część bakterii saprofitycznych i chemoautotrofów | np. wiele bakterii heterotroficznych, m.in. denitryfikacyjne | np. bakterie mlekowe, masłowe, część bakterii pasożytniczych | większość bakterii purpurowych i zielonych, bakterie siarczanowe i metanogenne, część bakterii pasożytniczych |