Proteobakteriler, bakterilerin önemli bir filumudur.

Gram-negatif bakterilerdir. Bu da Gram boyama protokolündeki mor boyayı tutmadıkları anlamına gelir.

Gram boyama testinde, kristal viyoletten sonra tüm gram-negatif bakterileri pembe renge boyayan bir karşı boya (genellikle safranin) eklenir.

Testin kendisi, hücre duvarlarının yapısal farklılıklarına dayalı olarak iki farklı bakteri türünü sınıflandırmada yararlıdır.

Proteobakteriler Escherichia coli, Salmonella, Vibrio, Helicobacter ve diğer birçok önemli cins gibi çok çeşitli patojenleri içerir.

Diğerleri serbest yaşar ve azot fiksasyonundan sorumlu bakterilerin çoğunu içerir. Grup öncelikle ribozomal RNA (rRNA) dizileri açısından tanımlanır.

Üyelerin çoğu fakültatif veya zorunlu olarak anaerobik, kemoototrof ve heterotrofiktir, ancak çok sayıda istisna vardır.

Bu filumda deniz planktonunda yaygın olarak bulunan alfaproteobakteriler vardır. Açık okyanus mikrobiyal topluluğunun %10'undan fazlasını oluşturabilirler.