Incluyen una gran variedad de patógenos, las más importantes son: Escherichia, Salmonella, Vibrio, Helicobacter, Neisseria gonorrhoeae y muchos otros.
Todas las proteobacterias son gramnegativas, con una pared celular formada principalmente de lipopolisacáridos, y su morfología es muy variable, desde bacilos, cocos simples hasta géneros con prosteca, y más e incluso cuerpos fructíferos.
Muchas de estas bacterias se mueven utilizando flagelos, pero algunas lo pueden hacer por deslizamiento bacterial, por contacto con una superficie.
Entre estas se encuentran las mixobacterias, un grupo único de bacterias que pueden agruparse para formar cuerpos fructíferos.
La nutrición es usualmente heterótrofa, pero hay dos grupos que realizan la fotosíntesis, denominadas bacterias púrpuras.