Железа Fe2+. В зависимости от роли Fe2+ в обмене веществ они подразделяются на литоавтотрофные и органогетеротрофные. К литоавтотрофным принадлежат железобактерии, получающие энергию за счёт окисления Fe2+. К их числу относятся аэробные облигатно ацидофильные железобактерии, а также анаэробные и развивающиеся в условиях с низким содержанием кислорода нейтрофильные железобактерии. Первые включают представителей эубактерий родов Acidithiobacillus, Sulfobacillus, Leptospirillum, Acidimicrobium и архей родов Ferriplasma, Sulfolobus, Sulfurococcus, Metallosphaera. Эти микроорганизмы накапливают в среде трёхвалентное железо Fe3+ в виде нерастворимого гидроксида Fe(OH)3 или (в растворе) в виде сульфата Fe2(SO4)3. Благодаря способности разлагать сульфидные минералы они используются в промышленных процессах выщелачивания металлов из руд. У остальных окисление Fe2+ происходит за счёт денитрификации и сопровождается образованием Fe(OH)3 или оксида Fe3O4. Они включают виды рода Gallionella и некоторых представителей рода Pseudomonas. Распространены в подземных водах, трубопроводах, в районах гидротерм, участвуют в биокоррозии и образовании минеральных скоплений – железных океанических охр.

Gallionella. Одноклеточные железобактерии бобовидной формы с переплетенными стебельками, содержащими железо. 90% сухого вещества бактерий — окисленное железо. Микроорганизмы такого типа способны существовать в среде, бедной органикой, но имеющей минимальное количество минеральных веществ. При этом синтез идет очень медленно, и для него нужно много двухвалентного железа. Так, при синтезе 1 грамма бактерий в окружающую среду выделяется в 500 раз больше гидроксида железа.

Leptothrix. Микроорганизмы нитчатого типа со жгутиками. Особенностью является образование защитного чехла из гидроксида железа (III) цилиндрической формы вокруг колонии. Железо применяется для связывания и удаления перекиси водорода — продукта метаболизма, вредящим развитию и росту клеток.

Crenothrix. Аналогично Leptothrix, но с чехлом в форме конуса, который закрепляется на субстрате своей вершиной.
Arthrobacter. Палочки и кокки в капсуле из марганца и железа. Для своей жизнедеятельности используют железо, содержащееся в комплексных органических соединениях.
Выделить из этих представителей самых встречающихся в коммуникациях для водоснабжения невозможно. Но имея на руках данные химического анализа воды и представления об условиях эксплуатации системы, можно с уверенностью говорить о том, какие железобактерии являются доминирующей формой.

Железобактерии используют не только железо, но и марганец. В процессе окисления тяжелых металлов их нерастворимые формы аккумулируются в чехлах, капсулах, слизях и других внеклеточных структурах. Таким образом концентрация железа и марганца вокруг клеток превышает их содержание в растворе в 100 раз.

Широко распространены в пресных и солёных водоёмах, болотах, затопляемых почвах и др. Играют важную роль в осаждении соединений железа и марганца и образовании железомарганцевых конкреций и руд.