根据细菌是否需要氧气，我们可以将细菌分为需氧菌和厌氧菌。
二者主要区别是：
需氧菌生存需要氧气，厌氧菌生存和代谢不依赖氧气；
需氧菌可以在富氧环境中繁衍生息，而厌氧菌在有氧环境中可能会死亡。
在缺氧的机体环境，厌氧菌具有生长优势，有时会发展成为病原体。

除了是否需要氧气，细菌对氧气的利用方式也存在差异，根据这些差异，可对细菌进一步分成以下几类：
专性需氧菌
兼性厌氧菌
微需氧菌
耐氧厌氧菌
专性厌氧菌
专性需氧菌生存需要氧气，它们在无氧的环境中会死亡。炭疽杆菌就是一种典型的专性需氧菌。
与专性需氧菌正好相反，专性厌氧菌暴露在有氧的环境中会死亡，例如破伤风梭菌和肉毒梭菌。
兼性厌氧菌在有氧和无氧环境下均能存活，不过，这类细菌在有氧环境中会优先利用氧气。大肠杆菌和葡萄球菌是常见的兼性厌氧菌。大肠杆菌的亚型，例如O157:H7，可以导致出血性腹泻；葡萄球菌可以导致皮肤感染，如皮肤脓肿、毛囊炎、脓疱疮（小儿多发，又叫黄水疮）。皮肤创伤较深，感染葡萄球菌后可形成蜂窝织炎，这是一种非常严重的感染。
微需氧菌可以在氧分压低于空气的条件下存活。引起消化性溃疡的幽门螺旋杆菌、引起莱姆病的伯氏疏螺旋体，都是微需氧菌。
耐氧厌氧菌不会以任何方式使用氧气，氧气对其也无毒性。例如乳酸杆菌属，通常存在于肠道、皮肤和阴道。阴道部位乳酸杆菌数量剧减时，阴道加德菌和拟杆菌会增殖，菌群失衡，发生细菌性阴道炎。

在试管培养基中，
专性需氧菌聚集于培养基表面以充分利用氧气；
专性厌氧菌则相反，在试管底部聚集，远离氧气。
兼性厌氧菌聚集于试管顶部。
微需氧菌在培养基上部聚集，但不会出现在表面。
耐氧厌氧菌均匀分布于整个培养基中使用喆图厌氧培养箱。
从化学角度来看，代谢是将高能态分子转变为低能态分子的过程，这个过程释放的能量供细菌使用。除了氧，硫是*常见的氧化剂。硫有多种化合价，高能态硫化物参与反应释放能量。许多厌氧菌能够将硫化物降解为硫醇，甚至硫化氢。这些硫化物有恶臭的气味。在自然界中，沼泽喷发气体和腐肉通常含有硫醇或硫化氢。人类进化过程中，为了避险，获得了厌恶硫化物气味的能力。根据是否有恶臭气味，我们可以对厌氧菌是否存在做出预判。
感染位点也是预诊判断的重要依据，口腔，

氧对需氧菌和厌氧菌的影响，对感染的治疗有重要的意义，通常需要区分是需氧菌感染还是厌氧菌感染。厌氧菌对很多抗生素不敏感，所以治疗厌氧菌感染难度一般比较大，例如，治疗脆弱杆菌通常需要联合使用抗生素，如+三唑巴坦、+西司他丁、+克拉维酸、+或。