氧也是细胞的成分。氧对微生物生长有重要影响。
好氧菌（aerobes）包括大多数细菌，几乎全部的放线菌、蓝细菌、藻类和丝状真菌，它们以氧为呼吸链的最终电子受体，最后与氢离子结合成水。在呼吸链的电子传递过程中，释放出大量能量，供细胞维持生长和合成反应使用。氧还参与一些生化反应。好氧菌缺氧就不能生长。
厌氧菌（anaerobes）主要包括细菌和原生动物中的少数类群，它们利用结合态的氧。由于在有氧条件下会产生电子结构特殊的单一态氧，超氧化物游离基和过氧化物等有害化合物，而厌氧菌缺少H2O2。酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶，无法消除这些毒物的作用。所以它们暴露在空气中将停止生长，甚至很快死亡。
兼性厌氧菌（facultative anaerobes）包括许多细菌、酵母菌和病原微生物中的一些类群。它们具有两套呼吸酶系，有氧时以氧作为受氢体进行呼吸作用，无氧时则以代谢的中间产物为受氢体进行发酵作用，通常在有氧时长得更好些。
微好氧菌（microaerobes）在充分通气或严格厌氧的环境中均不能生长，只能在含氧量为2～10％的微好气条件下生长，如片球菌属（Pediococcus）的细菌。
耐氧菌与兼性厌氧菌类似，只是在无氧时长得更好些。
微生物生长要求适宜的Eh值。好氧微生物在Eh值+0.1V以上均可生长，以0.3V～0.4V为宜，厌氧微生物需Eh值＜0.1V才能生长。兼性厌氧微生物在+0.1V以上进行好氧呼吸，在+0.1V以下进行厌氧呼吸，代谢途径不同，产物因此而异。往培养基中通入空气或降低pH，加氧化剂，均可提高Eh；反之，提高pH值或加入还原性物质，可降低Eh。微生物代谢活动耗氧，产生还原性物质如H2S、半胱氨酸等，均使Eh降低。
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