自然界中微生物发生着各种各样的矿化，以钙、硅和铁为基础的无机矿物是其最常见的矿化产物。自然界中的微生物矿化的多样性有助于它们在不同的物理化学条件和极端的环境下存活^[2]。颗石藻是海洋中最丰富的钙化微生物之一，能选择性地从外界环境中获取有用元素（如钙、镁等），以形成具有结构复杂的碳酸钙颗石层，帮助颗石藻适应环境变化^[6]。海绵的细胞中能够检测潜在的共生细菌，为缺乏细胞壁的钙化细菌，通过黏附相关蛋白与海绵保持共生关系，并产生方解石小球覆盖宿主海绵表面的以抵御来自外界环境的威胁^[7]。

除此之外，微生物还参与了自然界中硅矿物、铁矿物的沉积，微生物能够随着外部矿化发生条件的变化对矿物形态进行精细控制。低等生物例如硅藻利用细菌的硅矿化形成具有排列巧妙呈针状体结构的二氧化硅外壳,这个精致的二氧化硅外壳不仅可以为硅藻提供机械保护作用,还能提高硅藻的光合效率，生物分子如蛋白（硅蛋白-1）、多胺和糖类（6-磷酸甘露糖）与生物二氧化硅的形成有关^[8]。微生物形成的含铁矿物主要为磁铁矿(Fe₃O₄)，广泛存在于原核生物趋磁细菌中，这些细菌能够形成低毒性、大小均一、结晶度高、具有独特晶体形貌的磁性纳米颗粒—磁小体，当细菌死亡裂解后，磁小体能稳定地存在于沉积物中，生成具有高硬度和刚度的磁铁矿，在地质铁元素循环中发挥了重要作用 ^[9]。