目前，正在利用或研究利用的与生物冶金有关的细菌可分为4类:(1)硫杆菌和微螺旋菌属的嗜中温细菌;(2)磺杆菌属及许多未鉴别菌种的中等嗜热细菌;(3)叶硫球菌属，双向酸醉菌属及硫球菌的非常嗜热细菌;(4)异养细菌。目前工业上已经利用的是嗜中温细菌和中等嗜热细菌。
生物氧化预处理技术中采用的菌种主要为需氧矿质化能自养菌，研究和使用最多的是氧化亚铁硫杆( Thiobacillusferrooxidans，以下简称T.f.菌)、氧化硫硫杆菌(Thiobacillusthiooxidans，以下简称T. t.菌)和氧化亚铁微螺旋菌(Leptospirillum ferroaxidans,下简称L.f.菌)，这三种菌是主要的矿质化能自养菌。L.f.菌的特征外形为螺旋形,T.f.菌的特征外形为棒形。工业上使用的则多为诸种细菌的混合物。
细菌的主要组成部分是细胞质、细胞质膜、细胞壁.细菌的主要形状为棒形、螺旋形及椭球形，其大小如棒形菌一般为(0. 3 - 0. 5)um X (1.0 - 4. 2)um，细菌从外界获取能量自养的过程主要是在细胞壁和细胞质膜之间的细胞质体空间内进行。
生物氧化细菌从微生物学分类上归于古细菌部分。古细菌都存在于相当极端特殊的生态环境下，这种极端条件似乎相当于人们假定的地球发展最早时期(即太古时期)普遍存在的环境条件。古细菌包括无机自养和异养的好氧菌和厌氧菌。按目前研究，古细菌又再分为三类:产甲烷细菌、嗜盐细菌和耐热嗜酸细菌。