Bactérias aeróbias, também chamadas aeróbios, só podem viver e sobreviver em ambiente oxigenado. Usam oxigênio para decomposição metabólica completa de moléculas de alimento. Bactérias anaeróbias ou anaeróbios, por outro lado, podem crescer mesmo na ausência de oxigênio. Tais bactérias infectam mais comumente tecidos profundos, órgãos internos e lacerações profundas.
Existem muitos tipos particulares de bactérias aeróbias e anaeróbias, como aeróbios obrigatórios (ex: Nocardia), anaeróbios obrigatórios (ex: Bacteroides), e aeróbios facultativos (ex: Salmonella typhimurium). Aeróbios obrigatórios requerem oxigênio para oxidação de substratos (como açúcar e gordura) para obter energia, enquanto anaeróbios obrigatórios não requerem oxigênio para decomposição de substratos. Além disso, morrem na presença de oxigênio. Para anaeróbios facultativos, o oxigênio não é fator limitante, pois sobrevivem tanto na presença quanto na ausência de oxigênio.
O melhor método para identificar bactérias aeróbias e anaeróbias é cultivá-las em cultura líquida. Bactérias aeróbias obrigatórias começarão a se concentrar no topo do tubo de ensaio para absorver oxigênio suficiente, enquanto anaeróbias obrigatórias se depositarão no fundo para evitar oxigênio. A maioria das bactérias facultativas se reúne no topo do tubo, mas como a ausência de oxigênio também não as prejudica, podem se espalhar uniformemente pela cultura. Outro tipo, microaerófilos, como Borrelia burgdorferi, requerem oxigênio em concentração menor e portanto se concentram na parte superior do tubo. Por outro lado, bactérias aerotolerantes como Haemophilus influenzae permanecem inalteradas pelo oxigênio e podem estar presentes por todo o tubo.
Alguns exemplos de bactérias aeróbias incluem Pseudomonas aeruginosa, Bacillus e Mycobacterium tuberculosis. Alguns exemplos de bactérias anaeróbias incluem E. coli, Bacteroides, Staphylococcus aureus e Clostridium botulinum.
Bactérias aeróbias causam principalmente infecções de pulmões e rins. Existem dois tipos de bactérias aeróbias — as que podem causar doença e as que não representam ameaça aos humanos ou podem às vezes ser benéficas. Bactérias anaeróbias são mais comumente encontradas no trato gastrointestinal, boca, vagina e superfície da pele. Sintomas marcantes de infecções (incluindo DSTs como sífilis, gonorreia e clamídia) causadas por bactérias anaeróbias incluem formação de abscessos, pus fétido e danos teciduais. Estas bactérias podem causar doenças como botulismo, tétano, infecções dentárias e gangrena.