Clostridien sind grampositive, anaerobe, Endosporen bildende Bakterien, die keine dissimilatorische Sulfatreduktion bewirken können. Mit rund 180 Arten ist die Gattung Clostridium eine der größten Bakteriengattungen. Die Physiologie widmet sich hauptsächlich der Säureproduktion. Es sind zahlreiche Wege bekannt, wie die Homoacetat-Fermentation durch Acetogene, die Propionat-Fermentation durch Clostridium propionicum und die Butyrat/Butanol-Fermentation durch C. acetobutylicum, ein bekannter Lösemittelhersteller. Clostridien bauen Zucker, Alkohole, Aminosäuren, Purine, Pyrimidine und Polymere wie Stärke und Cellulose ab. Die Energieeinsparung kann sowohl durch Phosphorylierung auf Substratebene als auch durch Erzeugung von Ionengradienten erfolgen. Die Endosporenbildung ähnelt dem im Bazillus aufgeklärten Mechanismus. Morphologie, Inhalt und Eigenschaften von Sporen sind den Bazillenendosporen sehr ähnlich. Sporulierende Clostridien bilden meist geschwollene Mutterzellen und akkumulieren die Speichersubstanz Granulose. Die clostridiale Sporulation unterscheidet sich jedoch dadurch, dass der sogenannte Phosphorelay nicht verwendet wird. Die Initiierung erfolgt durch direkte Phosphorylierung des Masterreglers Spo0A. Die Kaskade sporulationsspezifischer Sigma-Faktoren ist wiederum identisch mit dem, was aus Bazillus bekannt ist. Der Beginn der Sporulation ist bei einigen Arten entweder mit der Bildung von Lösungsmitteln (Aceton, Butanol) oder Toxinen (z. B. C. perfringens Enterotoxin) verbunden. Die Keimung von Sporen wird oft durch verschiedene Aminosäuren induziert, oft in Kombination mit Phosphat- und Natriumionen. In medizinischen Anwendungen werden C. butyricum-Sporen als C verwendet. difficile Prophylaxe und als Behandlung gegen Durchfall. Rekombinante Sporen werden derzeit als Antitumormittel untersucht und getestet, da sie nur in hypoxischen Geweben (d. H. Tumorgewebe) keimen und ein präzises Targeting und eine direkte Abtötung von Tumorzellen ermöglichen.