光合细菌简称PSB，广泛分布于湖泊，水田，污泥和作物根际土壤中，具有固氮能力，是一类以光作为能源，能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物，硫化物，氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌细胞直径大小为0.5-5μm，主要以二分分裂方式进行繁殖，少数为出芽生殖，一般没有形成芽孢的能力，光合细菌体内没有叶绿体和类囊体，但是，具有双层膜的类似叶绿体的结构，在此结构中，有类似与植物叶绿素的光合色素，即细菌叶绿素，有的还有大量的类胡萝卜素。细菌叶绿素和类胡萝卜素的光谱吸收处分别为715-1050nm和450-550nm。
光合细菌在分类地位上属于真细菌刚红螺菌目。目前，根据Bergey’s细菌学分类手册记载，着色菌科9个属，外硫红螺菌科1个属，红色非硫细菌6个属，绿硫细菌5个属，多细胞绿丝菌4个属，盐杆菌2个属，共计有27属，66种。
根据光合作用是否产生氧，光合细菌可分为不产氧光合细菌和产氧光合细菌；又可根据光合细菌碳源利用的不同，将其分为光能自养型和光能异养型，前者是以硫化氢为光合作用供氢体和主要碳源的，如紫色非硫细菌，在实际生产应用中的大部分是不产氧型光合细菌。
