Quá trình tổng hợp các chất ở vi sinh vật: Sinh tổng hợp, còn gọi là quá trình đồng hóa, trong đó tế bào sử dụng năng lượng để liên kết các phân tử đơn giản thành các phân tử hữu cơ phức tạp cần thiết cho tế bào. Vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp tất cả các chất thiết yếu cho tế bào như carbohydrate, protein, nucleic acid và lipid.
Ví dụ: Vi khuẩn Rhizobium có trong nốt sần của các cây họ Đậu có khả năng chuyển hóa N₂ trong khí quyển thành amonia (NH₃) cung cấp nguồn nitrogen cho quá trình tổng hợp các amino acid của chúng.
Quá trình phân giải các chất ở vi sinh vật: Những vi sinh vật dị dưỡng hoại sinh thường tiết các enzyme ra bên ngoài để phân giải chất hữu cơ thành các chất đơn giản rồi hấp thụ chúng vào trong tế bào. Trong tế bào, các chất hữu cơ đơn giản có thể tiếp tục được phân giải (ví dụ: các monosaccharide tiếp tục được phân giải theo con đường hô hấp hiếu khí, hô hấp kị kí hoặc lên men) để giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống.
Ví dụ: Để sản xuất nước tương và nước mắm, con người đã sử dụn các enzyme ngoại bào do các vi sinh vật sinh ra để phân giải các protein có trong đậu nành và cá.