又称化能无机营养菌或无机营养菌。一类不依赖任何有机营养物即可正常生长、繁殖的微生物。例如亚硝酸细菌、硝酸细菌、硫细菌、氢细菌及铁细菌等。它们不从日光获取能量，而是通过氧化简单的无机化合物获取化学能，同化二氧化碳进行细胞合成。化能自养菌在土壤中有相当数量，对物质转化有一定作用。其所需能源有还原态的硫和氮化合物、二价铁离子、氢及甲烷、甲醇等一碳化合物。以二氧化碳为惟一碳源生长，其正常生活和种群发展更依赖于其环境中氧的充分供应。这类细菌对维持地球上的氮、硫等元素的循环起着关键性作用。其中的硫酸盐还原菌在铁制品及混凝土的厌氧腐蚀中起重要作用。