Grote groep prokaryotische micro-organismen met sterk uiteenlopende fysiologische functies, waaronder enkele evolutionair zeer belangrijke vertegenwoordigers
De Proteobacteria zijn Gram-negatief; ze houden het Gram-reagens niet sterk vast omdat ze een dunne celwand hebben. Rondom de celwand hebben Gram-negatieven een tweede membraan, de buitenmembraan. De ruimte tussen de celmembraan en de buitenmembraan heet het periplasma.
Proteobacteria is een monofyletische groep binnen het rijk van de Bacteria, afgaande op het merkergen 16S rRNA. De groep wordt opgedeeld in vijf fyla genaamd Alpha- Beta-, Gamma-, Delta- en Epsilonproteobacteria, plus nog een aantal kleinere groepen.
Bij de Alphaproteobacteria vinden we de voorloper van de mitochondria, een bacterie die 1,8 tot 1,5 miljard jaar geleden opgenomen werd door een Asgard-archeon, waarna de Eukaryota ontstonden (zie de lemma’s over Asgard-Archaea, Eukaryota en endosymbiose). Uit een recente fylogenetische analyse blijkt overigens dat mitochondria niet binnen maar net buiten de Alphaproteobacteria vallen. Ook bij de Alphaproteobacteria vinden we de Rickettsiales, waartoe een aantal intracellulaire pathogenen behoren, o.a. de vlektyfusbacterie en de reproductieparasiet Wolbachia, die bij vele arthropoden en nematoden parthenogenese veroorzaakt. Tenslotte behoren ook Rhizobium, een bacterie die in wortelknolletjes van planten stikstof kan fixeren en Agrobacterium, een galvormende bacterie die op grote schaal gebruikt wordt om planten genetisch te modificeren, tot de Alphaproteobacteria.
De darmbacterie Escherichia coli, het werkpaard van de moleculaire biologie, met name voor kloneren en recombinante expressie van genen, behoort tot de subgroep Enterobacteriacaee van de Gammaproteobacteria. Deze groep omvat naast diverse commensale ook pathogene darmbacteriën zoals Salmonella en Shigella. Ook tot de Gammaproteobacteria behoort het fysiologisch zeer diverse geslacht Pseudomonas, een algemene vertegenwoordiger in de rhizosfeer.
