目前，正在利用或研究利用的與生物冶金有關的細菌可分為4類:(1)硫桿菌和微螺旋菌屬的嗜中溫細菌;(2)磺桿菌屬及許多未鑒別菌種的中等嗜熱細菌;(3)葉硫球菌屬，雙向酸醉菌屬及硫球菌的非常嗜熱細菌;(4)異養細菌。目前工業上已經利用的是嗜中溫細菌和中等嗜熱細菌。

生物氧化預處理技術中采用的菌種主要為需氧礦質化能自養菌，研究和使用最多的是氧化亞鐵硫桿( Thiobacillusferrooxidans，以下簡稱T.f.菌)、氧化硫硫桿菌(Thiobacillusthiooxidans，以下簡稱T. t.菌)和氧化亞鐵微螺旋菌(Leptospirillum ferroaxidans,下簡稱L.f.菌)，這三種菌是主要的礦質化能自養菌。L.f.菌的特征外形為螺旋形,T.f.菌的特征外形為棒形。工業上使用的則多為諸種細菌的混合物。

細菌的主要組成部分是細胞質、細胞質膜、細胞壁.細菌的主要形狀為棒形、螺旋形及橢球形，其大小如棒形菌一般為(0. 3 - 0. 5)um X (1.0 - 4. 2)um，細菌從外界獲取能量自養的過程主要是在細胞壁和細胞質膜之間的細胞質體空間內進行。

生物氧化細菌從微生物學分類上歸于古細菌部分。古細菌都存在于相當極端特殊的生態環境下，這種極端條件似乎相當于人們假定的地球發展最早時期(即太古時期)普遍存在的環境條件。古細菌包括無機自養和異養的好氧菌和厭氧菌。按目前研究，古細菌又再分為三類:產甲烷細菌、嗜鹽細菌和耐熱嗜酸細菌。