Mikroorganizmy, które nie potrafią syntetyzować związków organicznych z nieorganicznych substratów, dlatego muszą pobierać gotowe związki (cukry, aminokwasy, tłuszcze i inne substancje organiczne) z otoczenia, aby uzyskać energię oraz składniki odżywcze niezbędne do wzrostu i funkcjonowania. Bakterie heterotroficzne odgrywają kluczową rolę w degradacji substancji organicznych i recyklingu materii organicznej w ekosystemach. Są odpowiedzialne za procesy rozkładu martwej materii organicznej, co ma istotne znaczenie dla cyklu materii w przyrodzie. Niektóre gatunki bakterii mają zastosowanie w biotechnologii, na przykład w produkcji enzymów, kwasów organicznych czy antybiotyków.