Magnetotaktische Bakterien leben in marinen und limnischen Umgebungen in der Chemokline, einer Übergangszone zwischen sauerstoffhaltigen und schwefelwasserstoffreichen Gewässern. Dort halten sie ihre Position entlang der verschiedenen chemischen Horizonte, die die Chemokline bilden, mit Hilfe von chemischen Sensoren und den nanometergroßen ferromagnetischen Kristallen, die sie in ihrer Zelle mineralisieren, den sogenannten Magnetosomen, aufrecht und verändern diese. Es gibt eine große Vielfalt in der zellulären Morphologie und der Morphologie der Magnetosomen der magnetotaktischen Bakterien. Optische und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen haben gezeigt, dass Bakterien mit Magnetosomen kokkoide, spirillum-, vibrio- und basilikasförmige Morphologien aufweisen. Metagenom- und 16s rDNA-Analysen an angereicherten Populationen von magnetotaktischen Bakterien haben das Vorkommen von Bakteriengattungen wie Nitrospirae, OP3 sowie α-, β- und δ-Proteobakterien gezeigt. Magnetotaktische Bakterien sind eine komplexe Gruppe mariner Bakterien. Allerdings ist das Ausmaß der Diversität entlang der marinen pelagischen Chemokline noch immer schlecht verstanden. Es ist immer noch unbekannt, welche spezifischen metabolischen Anforderungen magnetotaktische Bakterien haben und ob diese zwischen verschiedenen Arten variieren. Es besteht jedoch eine Schwierigkeit, pelagische magnetotaktische Bakterien zu kultivieren, verglichen mit der relativen Leichtigkeit der Erhaltung von Populationen magnetotaktischer Bakterien in Sedimentkernen. Zusammen mit der Evolution der Magnetosomen, um die Fähigkeit des gerichteten Schwimmens zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, dass magnetotaktische Bakterien das Oxidationspotential aus der oberen und unteren Chemokline nutzen könnten. Neben eisenreichen Magnetosomen haben einige magnetotaktische Bakterien das Vorhandensein von phosphorreichen Einschlüssen gezeigt, wenn sie mit energiedispersiver Röntgenanalyse abgebildet wurden. Diese phosphorreichen Einschlüsse wurden als aus Polyphosphat bestehend identifiziert, das auch in anderen Bakterienarten nachgewiesen wurde, die schwankenden Oxidationsumgebungen ausgesetzt sind. In Anbetracht der Präsenz von Polyphosphat in magnetotaktischen Bakterien und ihrer erhöhten vertikalen Schwimmeffizienz könnten sie eine bedeutende Rolle beim Phosphortransport spielen. Es ist wichtig, den Einfluss des Phosphortransports durch magnetotaktische Bakterien in Gebieten wie der Ostsee zu verstehen, die durch anthropogene Einträge von Phosphor und anderen überschüssigen Ressourcen eutrophiert ist, was zur Ausweitung von Sauerstoffminimumzonen beiträgt.