- Vi sinh vật có tất cả các hình thức dinh dưỡng gồm quang tự dưỡng (vi khuẩn lam, tảo lục đơn bào, trùng roi xanh), hóa tự dưỡng (vi khuẩn nitrate hóa, vi khuẩn oxi hóa hydrogen, vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh), quang dị dưỡng (vi khuẩn không chứa lưu huỳnh màu lục và màu tía), hóa dị dưỡng (vi nấm, động vật nguyên sinh, phần lớn vi khuẩn không quang hợp).
- Nhờ có hình thức dinh dưỡng đa dạng mà vi sinh vật đóng vai trò là mắt xích quan trọng nhất trong quá trình chuyển hóa, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, góp phần làm sạch môi trường (phân hủy các chất hữu cơ), chuyển hóa chất hữu cơ thành chất vô cơ cung cấp cho sinh vật sản xuất,...
