Железо - один из важнейших элементов органической жизни. Оно входит в состав гемоглобина и многих окислительных
ферментов, таких, например, как каталаза, пероксидаза, цитохром- оксидаза, всегда обнаруживается в зеленых растениях. На почвах, лишенных соединений железа, растения очень скудны, наблюдается их хлороз. Для многих микробов присутствие солей железа в питательной среде - необходимое условие для нормальной жизнедеятельности.
В превращении соединений железа принимают участие специализированные и неспециализированные микроорганизмы. Минерализация органических железосодержащих соединений осуществляется гетеротрофными бактериями. При этом освобождается минеральное окисное или закисное железо. Превращение минерального железа осуществляется железобактериями. На наличие их в природе впервые указал X. Эренберг в 1836 г. Позже, в 1888 г. С. Н. Виноградский подтвердил существование этой физиологической группы бактерий. Установлено, что она получает энергию путем окисления закисных соединений железа. Окисление железа рассматривается как дыхательный акт железобактерий, при котором клетки получают энергию, необходимую для хемотрофного восстановления углекислого газа.
К типичным железобактериям относятся роды Crenothrix и Leptothrix, Gallionella и некоторые представители почкующихся бактерий.
Наиболее широко распространены в природе нитчатые бактерии Leptothrix ochraceae. Палочковидные клетки этой бактерии образуют нити длиной 0,5 см, покрытые чехлом из гидроокиси железа. В железистых источниках - ручьях, болотах - они образуют скопления охряного цвета.
Образование в природных условиях огромных количеств гидрата окиси железа, так называемой болотной руды, является результатом деятельности железобактерий.
Полагают, что большинство железобактерий миксотрофны, т. е. наряду с автотрофностью они могут питаться органическим веществом. Физиология железобактерий изучена недостаточно, хотя для некоторых из них установлена возможность хемосинтеза за счет окисления железа. Такой способностью обладает Thiobaciilus ferroxidans. Он относится к тионовым бактериям. Эти палочковидные, неспорообразующие бактерии - облигатные автотрофы.
Углерод для своего развития они получают из углекислоты атмосферы, а энергию - при окислении закисного железа, элементарной серы и сульфидов различных металлов. Th. ferroxidans окисляет практически все известные сульфидные минералы. Окисление закисного железа идет по схеме:

Важной физиологической особенностью этих бактерий является то, что они развиваюггся при очень низких pH (оптимум
1,7-3,5).
Литотрофные микроорганизмы Thiobacillus ferroxidans и Th. thioxidans играют большую роль в выщелачивании цветных и редких металлов в месторождениях сульфидных руд.