变形菌门（Proteobacteria）是细菌中最大的一门，包括很多病原菌，如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌、幽门螺杆菌等著名的种类。也有自由生活的种类，包括很多可以进行固氮的细菌。变形菌门主要是由核糖体RNA序列定义的，名称取自希腊神话中能够变形的神普罗透斯（这同时也是变形菌门中变形杆菌属的名字），因为该门细菌的形状具有极为多样的形状。

所有的变形菌门细菌为革兰氏阴性菌，其外膜主要由脂多糖组成。很多种类利用鞭毛运动，但有一些非运动性的种类，或者依靠滑行来运动。此外还有一类独特的黏细菌，可以聚集形成多细胞的子实体。变形菌门包含多种代谢种类。大多数细菌营兼性或者专性厌氧及异养生活，但有很多例外。很多并非紧密相关的属可以利用光合作用储存能量，因其多数具有紫红色的色素，被称为紫细菌。

变形菌门根据rRNA序列被分为五类（通常作为五个纲），用希腊字母α、β、γ、δ和ε命名。其中有的类别可能是并系的。

α-变形菌除包括光合的种类外，还有代谢C1化合物的种类、和植物共生的细菌（如根瘤菌属）、与动物共生的细菌和一类危险的致病菌立克次体目。此外真核生物的线粒体的前身也很可能属于这一类（参见内共生学说）。

β-变形菌包括很多好氧或兼性细菌，通常其降解能力可变，但也有一些无机化能种类（如可以氧化氨的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)）和光合种类（红环菌属(Rhodocyclus)和红长命菌属(Rubrivivax)）。很多种类可以在环境样品中发现，如废水或土壤中。该纲的致病菌有奈氏球菌目(Neisseriales)的中一些细菌（可导致淋病和脑膜炎）和伯克氏菌属(Burkholderia)。在海洋中很少能发现β-变形菌。

γ-变形菌包括一些医学上和科学研究中很重要的类群，如肠杆菌科(Enterobacteraceae)、弧菌科(Vibrionaceae)和假单胞菌科(Pseudomonadaceae)。很多重要的病原菌属于这个纲，如沙门氏菌属(Salmonella)（肠炎和伤寒）、耶尔辛氏菌属(Yersinia)（鼠疫）、弧菌属(Vibrio)（霍乱）、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)（就医时引发的肺部感染或者囊性纤维化）。重要的模式生物大肠杆菌也属于此纲。

δ-变形菌包括基本好氧的形成子实体的黏细菌和严格厌氧的一些种类，如硫酸盐还原菌（脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、脱硫菌属(Desulfobacter)、脱硫球菌属(Desulfococcus)、脱硫线菌属(Desulfonema)等）和硫还原菌（如除硫单胞菌属(Desulfuromonas)），以及具有其它生理特征的厌氧细菌，如还原三价铁的地杆菌属(Geobacter)和共生的暗杆菌属(Pelobacter)和互营菌属(Syntrophus)。

ε-变形菌只有少数几个属，多数是弯曲或螺旋形的细菌，如沃林氏菌属(Wolinella)、螺杆菌属(Helicobacter)和弯曲菌属(Campylobacter)。它们都生活在动物或人的消化道中，为共生菌（沃林氏菌在牛中）或致病菌（螺杆菌在胃中或弯曲菌在十二指肠中）。在2017年ε-变形菌纲被重新划分为新门 - Epsilonbacteraeota。