Протеобактерії підрозділяються на п'ять підрозділів, названими за грецькими літерами від альфи до епсілона, знову за послідовністю рРНК. Ці підрозділи звичайно класифікують у ранзі класів.
Альфа-протеобактерії охоплюють більшість фототрофних видів, але також кілька видів, метаболізуючих C1-речовини, симбіоти з рослинами (різобії) та тваринами, і групу небезпечних патогенів, Rickettsiaceae. Більш того, вчені вважають, що предтечі мітохондрій клітин еукаріотів також виникли з цієї групи (див. ендосимбіотична теорія).
Бета-протеобактерії містять кілька груп аеробних чи факультативних бактерій, які часто дуже різноманітні за своїми можливостями метаболізму, кріт того, хемолоітотрофні роди (тобто, окислюючий аміак рід Nitrosomonas) та фототрофів (роди Rhodocyclus та Rubrivivax). Багато з них знайдені тільки у природних зразках, наприклад, відбросах та ґрунті. Цей клас містить і деяку кількість патогенних видів: Neisseriaceae (що викликають гонорею та менінгіт) і види роду Burkholderia.
Гамма-протеобактерії охоплюють кілька клінічно та науково важливих груп бактерій, таких як Enterobacteriaceae, Vibrionaceae та Pseudomonadaceae. Значне число важливих патогенів належить до цього класу, тобто Salmonella (викликає ентеріт та тиф), Yersinia (чума), Vibrio (холера), Pseudomonas aeruginosa (інфекції легень госпіталізованих чи клінічних пацієнтів з кістозним фіброзом).
Дельта-протеобактерії охоплюють підрозділ здебільшого аеробних бактерій, бактерій створюючих плодові тіла міксобактерії, та підрозділ строго аеробних видів, який містить більшість відомих сульфат- (Desulfovibrio, Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfonema тощо) та сірко-відновлюючі бактерії (e.g. Desulfuromonas) та також кілька інших анаеробних бактерії з іншою фізіологією (тобто залізо-відновлюючі Geobacter та сінтропичні види: Pelobacter та Syntrophus).
Епсілон-протеобактерії містять лише кілька видів, переважно вигуті та спіральні Wolinella, Helicobacter та Campylobacter. Вони усі насіляють травний тракт тварин та людини та служать як симбіонти (Wolinella в коровах) чи патогени (Helicobacter у шлунку, Campylobacter у дванадцятипалій кишці).
Michael Madigan, John Martinko (editors), «Brock Biology of Microorganisms» (11th ed., Prentice Hall, 2005, ISBN 0-13-144329-1)
