Bactérias agrupam-se pela temperatura preferida: psicrofilas (-5°C a 15°C, ambientes polares), mesófilas (25°C a 45°C, solo e corpo humano – maioria), termófilas (45°C a 70°C, fontes termais), hipertermófilas (70°C a 110°C, chaminés oceânicas).
A maioria são aeróbias obrigatórias (precisam de oxigênio). Anaeróbias obrigatórias não crescem com oxigênio. Outras toleram ambas as condições, podendo preferir uma.
Neutrófilas: pH 5 a 8. Acidófilas: abaixo de 5,5 (mais ácido). Alcalófilas: acima de 8,5 (básico).
Preferem ambiente isotônico (mesma concentração de água e sal dentro e fora da célula) ou hipotônico (mais água dentro da célula, mais sais fora).
Precisam de carbono (fontes orgânicas ou CO₂), minerais (enxofre, fósforo, potássio, magnésio, cálcio, ferro, oligoelementos), água, aminoácidos e vitaminas. Muitas usam luz para converter nutrientes em energia; outras usam enxofre, hidrogênio, amônia ou ferro.