光合细菌能在光照条件下进行光合作用生长，也能在厌氧条件下发酵，在微好氧条件下进行好氧生长。
光合细菌的生产需要采用优良菌种，要求菌种活性高，菌液中菌体分布均匀、无下沉现象。相对其它微生物肥料生产，光合细菌的生产要简单些，在一定生长温度条件下，保持一定量的光照强度是必须的。我国现在常用玻璃或透光好的塑料缸或桶进行三级或四级扩大培养，简述如下。
①一级试管菌种和二级种子培养生长培养基可根据需要配制为固体、半固体和液体培养基，分装于带螺帽的试管中和带反口脱塞的玻璃瓶中，高压灭菌后在无菌条件下接种，固体和半固体培养基用于穿刺接种，供菌种保藏用。以1%的接种量接种于液体培养基中，为二级种子扩大培养用。接种后置28℃、1000勒克斯光照条件下培养，一般用电灯泡(白帜灯40～60W)可以满足要求，培养物放在距灯15～50厘米处，一般培养7～10天即可长好。
②三级大瓶与四级塑料桶或玻璃缸扩大培养培养基原液可用蒸馏水或冷开水配制，室内培养温度维持在25～28℃，光照维持1000勒克斯左右，培养7～10天即可。一级、二级菌种的接种量为1%～2%，三、四级扩大培养的接种量一般为5%～10%。光合细菌的生产也可以采用连续培养设备进行。生产的光合细菌肥料一般为液体菌液，用于农作物的底肥、或以拌种、叶面喷施、秧菌蘸根等。实践证明，施用光合细菌的效果良好，表现在提高土壤肥力和改善作物营养，以及对作物病害控制方面。此外，畜牧业上应用与饲料添加剂，用于畜禽粪便的除臭，有机废物的治理上均有较好的应用前景。由于光合细菌应用历史比较短，许多方面的应用研究还处在初级阶段，还有大量的、深入的研究工作要做。尤其是这一产品的质量、标准以及进一步提高应用效果等方面基础薄弱，有待进一步加强。
