1.土著微生物
是在当时当地水源水域中土生土长的微生物，在水中或固着在生物包的填料上形成生物膜，是在自然状态下形成的。
传统的生物包不是利用人工培育的微生物，而是对自然生长的微生物群体加以驯化、自然选择繁殖利用。这类微生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物和相应的分解污染物的酶体系。
土著微生物，如活性污泥，最大的问题是只降解碳系污染物有效，而对氮系污染物的作用不大。光合细菌也是水中土著菌，它能降解BOD的含碳废水，去除率98%，但对总氮的去除率仅为66.7%，比活性污泥略好，但不能解除人造水体的氮系污染物。
2.外来微生物
在自然界中，能有效降解水体中碳、氮、磷、硫系污染物的高效菌株生长在土壤中，因为那里有它们所需要的氮、磷、钾及其他必需的营养元素。而自然界的海、淡水原来未受污染，缺乏这些营养元素，就很少有这些细菌生长，对水体来说，它们都是外来菌，如氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌、固氮菌和纤维素分解菌，大多是好氧和兼性厌氧菌。
从自然界严格分离筛选出的多种高效广普微生物，再经过互补、共生机制培育，是净水功能倍增。把它接种到生物包上，由于微生物之间的共生、竞争、排斥、偏害、拮抗，会受到土著微生物的攻击，因此需要用大量的外来菌才能形成优。一般水体(湖水)每毫升有细菌1000个到100万个，外来菌就应有10亿到1000亿个，过几天就加一次营养液，并增加水中的溶氧量，搅拌水体，才能形成优势种群。
也可采取先将原来土著微生物全部杀灭，3天后再加接外来有益菌群。这类微生物已广泛运用于水族馆、工业化育苗厂、豪华型水族馆。
水族馆、养鱼厂等人造水体可以做到无土著菌，而把外来有意净水菌培养成那里的土著菌。一旦它们成为人造水体的当家菌和物质循环的主要微生物，就能使人造水体维持生态平衡，养鱼就可以终年不换水，不用药。
净水外来菌主要是芽孢杆菌。它是土壤中的优势种群。它耐热、耐寒、耐压，可以在干燥状态下长期保存，在好氧厌氧条件下均能生存。它们中除个别菌种为病原菌外，绝大部分都是对动植物无害的腐生菌。它们具有很强的分解碳系、磷系、硫系污染物，分解蛋白质和复杂多糖的能力，对水溶性有机物分解也起着重要的作用。由于它的特性与功能优于光合细菌而成为光合细菌的替代产品。国外许多生物工程企业将它从土壤中分离出来，引入水体中，成为目前国际净水界的新宠。
我国有益菌的研制、生产刚刚起步，存在问题主要是加工处理后稳定性差，细菌易失活，功效降低。
3.基因工程菌
研究表明，从环境中分离筛选的菌种，其降解污染物的酶活性有限，要高效、快速超常发挥，就得用现代基因工程来改造微生物，形成基因工程菌，又称工程微生物。
运用生物工程技术，采用细胞融合、基因重组技术等遗传工程手段，可以将某种降解污染能力强的微生物的降解基因，转入繁殖能力强、适应性好的受体微生物中，构建出高效的具有广谱降解能力的基因工程菌。
净水微生物主要有以下功能和特点：
1.去碳去氮
如芽孢杆菌、碱杆菌属、假单胞菌、黄杆菌等复合菌有去除水中的碳、氮、磷系化合物的能力，并有转化硫、铁、汞、砷等有害物质的功能。
2.杀灭病毒
如枯草杆菌、绿脓杆菌具有分解病毒外壳酶的功能而杀灭病毒。
3.降解鱼药的毒性
如假单胞菌、节杆菌、放线菌、真菌有降解转化残留化学鱼药的功能。
4.絮凝作用
如芽孢杆菌、产气杆菌、产碱杆菌、黄杆杆菌等有生物絮凝作用，可以将水体中的有机碎屑结合成絮状体，使重金属离子沉淀，很容易被过滤器截流而移出系统外，使水体清澈。
5.反硝化作用
如芽孢杆菌、短杆菌、假单胞菌都是好氧菌和兼性厌氧菌，以分子氧作最终电子载体，在供氧不充分的时间与空间，可以利用硝酸盐为最终电子载体，起反硝化作用，将硝酸盐移出系统外，提高PH值。
6.彻底净化
这种复合菌能利用水中浓度极低的营养物质，在水中硝酸盐、葡萄糖仅为1-10毫克/升时，这些水生细菌仍能利用和耗尽它，把氮和氨的浓度降至为0。