化能异养型微生物能源来自有机物的氧化分解，ATP通过氧化磷酸化产生，碳源直接取自于有机碳化合物。它包括自然界绝大多数的细菌，全部的放线菌、真菌和原生动物。
根据生态习性微生物可分为腐生型和寄生型两类。
1.腐生型
从无生命的有机物获得营养物质。引起食品腐败变质的某些霉菌和细菌就是属于这一类型。如引起腐败的梭状芽孢杆菌（Clostridium）、毛霉（Mucor）、根霉（Rhizopus）、曲霉（Aspergillus）等。
2.寄生型
必须寄生在活的有机体内，从寄主体内获得营养物质才能生活称之为寄生，这类微生物叫寄生微生物。寄生又分为绝对寄生和兼性寄生，如果只能在活的生物体内营寄生生活的叫绝对寄生，它们是引起人、动物、植物以及微生物病害的病原微生物，如病毒（virus）、噬菌体（bacteriophage，phage）、立克次氏体（rickettsia）。
有些微生物能生活在活的生物体上，又能在死的有机残体上生长同时也可以在人工培养基上生长的大多数病原微生物属于兼性寄生微生物，如人和动物肠道内普遍存在的大肠杆菌，它生活在人和动物肠道内是寄生，随粪便排出体外，又可在水、土壤和粪便之中腐生。又如引起瓜果腐烂的瓜果腐霉（Pythium aphanidermatum）的菌丝可侵入果树幼苗的胚芽基部进行寄生，也可以在土壤中长期进行腐生。
上述营养类型的划分并非是绝对的，只是根据主要方面决定的。绝大多数异养型生物也能吸收利用CO2，可以把CO2加至丙酮酸上生成草酰乙酸，这是异养生物普遍存在的反应。因此，划分异养型微生物和自养型微生物时的标准不在于它们能否利用CO2，而在于它们是否能利用CO2作为唯一的碳源或主要碳源。在自养型和异养型之间、光能型和化能型之间还存在一些过渡类型。例如氢细菌（Hydrogenmonas）就是一种兼性自养型微生物类型，在完全无机的环境中进行自养生活，利用氢气的氧化获得能量，将CO2还原成细胞物质。但如环境中存在有机物质时又能直接利用有机物进行异养生活。