自养菌(prototroph) 是指能以简单的无机碳水化合物(如二氧化碳、碳酸盐)作为碳源，以无机的氮、氨、或硝酸盐作为氮源，合成菌体所需的复杂有机物质的细菌。此类细菌所需能量可来自无机化合物的氧化，亦可通过光合作用而获得能量。
这类微生物能氧化某种无机物并利用所产生的化学能还原二氧化碳和生成有机碳化合物。自然界中化能自养菌种类不多，并且氧化无机物的专性很强，例如硝化杆菌只能氧化亚硝酸盐。化能自养菌在土壤中有相当数量，对物质转化有一定作用。其能源为还原态的无机物，如铵盐、亚硝酸、硫、硫化氢、氢和亚铁化合物等；碳源为二氧化碳或碳酸盐。例如亚硝酸细菌、硝化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。
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