专性无机化能自养型（obligate chemolithoautotrophs），这类硫细菌能自养生长，利用无机硫化物作为能源，通过Calvin循环固定二氧化碳作为碳源生长，在这些微生物中不存在柠檬酸循环。这类细菌的大多数能利用少量的外源性有机碳作为碳源但是不能用作能源。虽然是自养型生长，但它们也显示了一定的灵活性和适应性。如T.neapolitanus的碳和氮代谢会适应环境的变化，通过Calvin循环能对二氧化碳浓度变化进行调节，氮代谢途径中存在酶的诱导和阻遏调节，而且在细胞内能够储存糖原以便在厌氧条件下通过混合乳酸发酵产生能量为细胞生长提供能源。
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