各种自养微生物在其生物氧化包括氧化磷酸化、发酵和光合磷酸化中获取的能量主要用于CO₂的固定。在微生物中，至今已了解的CO₂固定途径有4条，即Calvin 循环、厌氧乙酰-CoA 途径、逆向TCA循环途径和羟基丙酸途径。

   生物固氮是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程，生物界中只有原核生物才具有固氮能力。

   肽聚糖是绝大多数原核生物细胞壁所含有的独特成分；它在真菌的生命活动中有着重要的功能，尤其是许多重要抗生素例如青霉素、头孢霉素和杆菌肽等呈现其选择毒力的物质基础；加之它的合成机制复杂，并必须运送指细胞膜外进行最终装配等，因此是作为微生物结构大分子典型进行介绍。

   次生代谢产物是指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化学物。与初生代谢物不同的是，次生代谢物往往具有分子结构复杂

代谢途径独特、在生长后期合成、产量较低、生理功能不很明确（尤其是抗生素）以及合成一般收质粒控制等特点。