冶金微生物生长所需能源取自液化矿物中的硫和铁，另加少量氮、磷等营养成分，培养成本低，在采矿中可利用某些微生物提取难采矿体中的金属，或处理日常规方法选冶困难的低品位矿石。已知有二三十种冶金微生物具有生物浸出功能，但可用于采矿的微生物主要是氧化铁硫杆菌、氧化硫杆菌、嗜热嗜酸微生物如铁裂片菌属、硫化叶菌属、硫酸盐还原菌、黑曲霉菌等，其中以氧化铁硫杆菌在生产中应用最广，其次为氧化硫杆菌。主要应用于低品位铜、铀矿石的浸出和金银矿石的预氧化浸出。

氧化铁硫杆菌特有两种酶，即铁氧化酶和硫氧化酶，能直接氧化金属硫化物中的铁和硫，使之变为金属硫酸盐。例如黄铜矿（CuFeS₂）等重金属硫化矿物本不易溶于酸性溶液，但在细菌直接作用下，可离解成为硫酸铜，反应式如下：

对于金属氧化矿物（如铜、铀的氧化矿），微生物的作用是间接的，即氧化铁硫杆菌先氧化硫化物、硫酸亚铁或元素硫形成硫酸高铁和硫酸，以浸出矿石中的铜或铀，反应式如下：

用微生物浸出法回收贫矿与废石中的铜已有数60多年的生产实践历史，美国、加拿大、苏联、西班牙、智利、保加利亚、澳大利亚、墨西哥等国40多个矿山一直在用此法处理其贫铜矿石，其中美国应用最广，生物堆浸和原地浸出所产铜量占全国总产铜量11%以上。

20世纪60年代，铀矿的微生物浸出试验成功，其对象是低品位铀矿石及地下不能再采出的富铀矿。美国、加拿大、法国、西班牙、葡萄牙与苏联均进行了细菌浸出铀的工业试验，重点是地下浸出。中国生物堆浸、地浸采铀已完成了工业试验。 

低品位铀、铜等矿石可利用微生物堆浸和地浸的方法回收其中的铀或铜。堆浸用于处理地面表外矿，地浸用于回收采空区或崩落区残矿以及地下低品位砂岩矿，均采用含氧化铁硫杆菌和氧化硫杆菌的酸性溶浸液。

工艺流程如图所示。

低品位矿石生物浸出工艺流程示意图