Dựa vào nguyên lí hô hấp tế bào như phân giải hiếu khí, phân giải kị khí và lên men, người ta có thể ứng dụng các vi sinh vật trong việc giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường:

- Sử dụng vi sinh vật phân giải hiếu khí để xử lí nhiều loại hydrocarbon tồn tại hàng chục năm trong môi trường đất và nước, xử lí nguồn nước ô nhiễm bởi thức ăn chăn nuôi thừa,…

- Sử dụng vi sinh vật kị khí để xử lí nước thải và chất thải hữu cơ trong môi trường kị khí,…

- Sử dụng vi sinh vật lên men để tạo ra ethanol dùng trong sản xuất xăng sinh học,…