Proteobakterie jsou hlavní fylogenezí bakterií.
Jsou to gramnegativní bakterie. To znamená, že při barvení podle Grama nezachycují fialové barvivo.
Při Gramově barvicím testu se po krystalové violeti přidává protibarvivo (obvykle safranin), které zbarví všechny gramnegativní bakterie do růžova.
Samotný test je užitečný při klasifikaci dvou různých typů bakterií na základě strukturálních rozdílů jejich buněčných stěn.
Proteobakterie zahrnují širokou škálu patogenů, jako jsou Escherichia coli, Salmonella, Vibrio, Helicobacter a mnoho dalších významných rodů.
Jiné jsou volně žijící a patří mezi ně mnoho bakterií odpovědných za fixaci dusíku. Skupina je definována především podle sekvencí ribozomální RNA (rRNA).
Většina zástupců je fakultativně nebo obligátně anaerobní, chemoautotrofní a heterotrofní, ale existuje řada výjimek.
Do tohoto fyla patří alfaproteobakterie, které se hojně vyskytují v mořském planktonu. Mohou tvořit více než 10 % mikrobiálního společenstva otevřeného oceánu.
