Il termine metabolismo definisce l’insieme delle reazioni chimiche che si svolgono a livello cellulare e che sono necessarie alla vita dei microrganismi. Il metabolismo può essere considerato suddiviso in due fasi, tra loro strettamente interdipendenti: il catabolismo, comprendente le reazioni chimiche che portano alla produzione di energia, e l’anabolismo, comprendente le reazioni endoergoniche che portano alla sintesi delle macromolecole complesse a partire da composti semplici (precursori metabolici). Se l’anabolismo è per molti aspetti abbastanza simile nei procarioti e negli eucarioti, il catabolismo nei batteri presenta una varietà di meccanismi implicati nella conservazione dell’energia, che li rende paragonabili a “catalizzatori biologici”, capaci di innumerevoli reazioni e trasformazioni. Questo aspetto della vita microbica rende i procarioti responsabili dei cicli biologici dei principali elementi, che condizionano la vita sulla terra.