Bakteerit voidaan luokitella aerobiksi ja anaerobiksi. Suurin ero näiden kahden välillä on se, että aerobiset bakteerit tarvitsevat happea pysyäkseen hengissä, kun taas anaerobiset bakteerit eivät ole riippuvaisia hapesta aineenvaihduntaprosesseissa ja selviytymisessä. Vaikka aerobit voivat menestyä elinympäristöissä, joissa on runsaasti happea, anaerobit voivat kuolla hapen läsnä ollessa. Tämän tyyppisillä bakteereilla on kasvuetua kehon alueilla, jotka eivät ole alttiina hapelle, ja niistä voi tulla virulentteja patogeenejä. Aerobien ja anaerobien hapenkäyttökyvyn ero on tärkeä kehon infektioiden hoidossa.
Bakteerien luokittelu voi perustua paitsi siihen, tarvitsevatko ne happea vai eivät, vaan myös siihen, miten ne käyttävät sitä. Pakolliset aerobit ovat mikro -organismeja, jotka tarvitsevat happea selviytyäkseen ja kuollakseen ilman sitä. Esimerkki on bakteeri Bacillus anthracis. Pakolliset anaerobit ovat organismeja, jotka kuolevat hapen vaikutuksesta, kuten Clostridium tetani ja Clostridium botulinum, jotka aiheuttavat jäykkäkouristusta ja botulismin.
Fakultatiiviset anaerobit voivat elää hapen läsnä ollessa tai ilman, mutta käyttävät mieluummin happea. Esimerkkejä tästä tyypistä ovat Escherichia coli (E. coli) ja Staphylococcus tai yksinkertaisesti staph. E. colin alatyypit, kuten O157: H7, aiheuttavat verenvuotoisen ripulin, kun taas staph tunnetaan aiheuttavan ihoinfektioita, kuten kiehumista, follikuliittia ja impetigoa. Kun syvä ihon repeämä tarttuu staphiin, voi esiintyä vakavampi infektiomuoto, nimeltään selluliitti.
Muut kaksi luokitusta ovat mikroaerofiiliset bakteerit ja aerotolerantit bakteerit. Mikroaerofiilit voivat elää elinympäristöissä, joissa happipitoisuus on alhaisempi kuin ilmakehässä. Esimerkkejä mikroaerofiileistä ovat Helicobacter pylori, joka aiheuttaa peptisiä haavaumia, ja Borrelia burgdorferi, joka aiheuttaa Lymen tautia.
Aerotolerantteilla anaerobisilla bakteereilla ei ole happea, mutta niiden läsnäolo ei vaikuta niihin haitallisesti. Esimerkki on Lactobacillus -suku, jota tavallisesti esiintyy suolistossa, iholla ja emättimessä. Kun emättimen Lactobacillus -populaatiot ehtyvät, bakteerit, kuten Gardnerella vaginalis ja Bacteroides, lisääntyvät, mikä johtaa bakteerivaginoosiin.
Bakteereita viljellään mikrobiologian laboratoriossa, jotta saadaan tärkeä vihje niiden identiteetistä. Erityisesti koeputkessa kasvatettaessa seuraavat havainnot voidaan dokumentoida. Pakolliset aerobit kerääntyvät viljelyalustan pinnalle maksimoidakseen hapen imeytymisen, kun taas pakolliset anaerobit kerääntyvät pohjaan pitämään poissa hapesta. Fakultatiiviset bakteerit kerääntyvät lähellä yläosaa, kun taas mikroaerofiilit kerääntyvät lähellä yläosaa, mutta eivät pinnalle. Aerotolerantit anaerobit ovat levinneet tasaisesti väliaineen syvyyteen.
Sen tunnistaminen, onko bakteeri aerobinen vai anaerobinen, on tärkeä bakteeri -infektioiden hoidossa. Anaerobisten bakteerien aiheuttamien infektioiden hoito on usein haastavampaa, koska ne ovat resistenttejä tavanomaisille antibioottihoidoille. Esimerkiksi bakteerien, kuten Bacillus fragilis, hoito käsittää yleensä yhdistelmä antibiootteja, kuten piperasilliini/tatsobaktaami, imipeneemi/silastatiini, amoksisilliini/klavulanaatti ja metronidatsoli sekä siprofloksasiini tai gentamysiini.