Dựa vào nhu cầu về nguồn năng lượng và nguồn cacbon của vi sinh vật để phân thành các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật. Ở sinh vật có 4 kiểu dinh dưỡng.

• Quang tự dưỡng: Nguồn năng lượng là ánh sáng, nguồn dinh dưỡng là CO₂, nhóm này gồm vi khuẩn lam, tảo đơn bào, vi khuẩn lưu huỳnh màu tía và màu lục.
• Quang dị dưỡng: Nguồn năng lượng là ánh sáng, nguồn dinh dưỡng là chất hữu cơ, nhóm này gồm vi khuẩn không chứa lưu huỳnh màu lục và màu tía.
• Hóa tự dưỡng: Nguồn năng lượng là chất hóa học, nguồn dinh dưỡng là CO₂, nhóm này gồm vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn ôxi hóa hiđrô, ôxi hóa lưu huỳnh.
• Hóa dị dưỡng: Nguồn năng lượng là chất hóa học, nguồn dinh dưỡng là chất hữu cơ, nhóm này gồm nấm, động vật nguyên sinh, phần lớn vi khuẩn không quang hợp.