Mikroorganizmaları beslenme tarzlarına göre sınıflandırmada bir çok kriterler esas alınmıştır. Hala, hepsi için geçerli olan bir klasifikasyon yapılamamıştır. Sınıflamada genellikle karbon kaynağı, enerji kaynağı ve hidrojen/elektron kaynakları esas tutulmaktadır ve ayrımlar da bunlara göre yapılmaktadır.
Karbon Kaynağına Göre Sınıflama
Bütün mikroorganizmalar hücre komponentlerinin yapısında bulunan karbona olan ihtiyaçlarına göre başlıca iki grupta incelenmektedirler.
1) İnorganik karbondan yararlananlar: Bu grupta bulunan mikroorganizmalar kendileri için gerekli olan karbonu inorganik karbonlu bileşiklerden (Örn, CO2 gibi) yararlanırlar (ototrofik mikroorganizmalar). Bu karakterde olan mikropların, bir kısmı, karbondioksitin asimilasyonu için gerekli enerjiyi kimyasal maddelerden sağlarlar (kemotrof) ve bazıları da ışık enerjisinden yararlanırlar (fototrof).
2) Organik karbondan yararlananlar: Bu tür mikroorganizmalar karbon kaynağı olarak organik bileşiklerden (karbonhidrat, amino asit, vitamin, vs) faydalanırlar (heterotrofik mikroorganizmalar). İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturan mikroorganizmaların bir çoğu bu özellikle beslenme tarzına sahiptirler.
Enerji Kaynağına Göre Sınıflama
Mikroorganizmalar biyosentez olaylarında gerekli olan enerjiyi başlıca iki kaynaktan sağlarlar.
1) Kimyasal enerji: Bir kısım mikroorganizmalar biyosentez olaylarında gerek duyulan enerjiyi inorganik maddelerin oksidasyonundan sağlamalarına (kemolitotrof) karşın, bazıları da organik bileşiklerden elde ederler (kemoorganotrof). Kemolitotrofik karakterdeki enerji metabolizması özellikle, pseudomonas familyasına ait türlerde rastlanmaktadır. Kemoorganotrofik mikroplar, organik maddeleri, ya aerobik veya anaerobik ayrıştırarak lüzumlu enerjiyi sağlarlar.
2) Işık enerjisi: Bu grupta bulunan mikroorganizmalar (fototroflar), biyosentez için gerekli enerjiyi ışıktan sağlarlar. Fotolitotrofik özellikteki mikroorganizmalar ışık kaynağını inorganik basit kaynaklardan yararlanmak için kullanmasına karşın, fotoorganotrofikler ise ışık enerjisini organik bileşiklerde kullanırlar.
Hidrojen/elektron (H/e-) Kaynağına Göre Sınıflama
Bütün mikroorganizmalar metabolizmaları için elektron kaynağına ihtiyaç duyarlar. Bazıları, bu amaç için, elektron donörü olarak inorganik bileşikleri (kemolitotrofik mikroplar) ve bir kısmı da hidrojen vericisi olarak organik bileşikleri kullanırlar (kemoorganotrofik mikroplar).