Bakterernes omsætning repeæsenterer den største omsætning af DOM. Der 1- 10 millioner bakterieceller pr mL havvand. Bakterierne er ikke lysafhængige og derfor er deres omsætning ikke begrænset til havoverfladen. Den foregår det i hele vandsøjlen.

Bakterierne har en hurtig omsætning. De kan hurtigt indstille sig på tilgang af DOM. De kan fordoble deres biomasse på en dag og har derfor store muligheder for at omsætte DOM.

Alligevel er der en begrænsning:

1. DOM kan ikke nedbrydes af alle bakterieenzymer.
2. Det meste DOM er ikke nedbrydeligt.
3. Bakterierne er begrænset af andre faktorer end føde fx temperatur og næringssalte.

DOM er store polymere molekyler. For at bakterien kan udnytte det, må stoffet først optages i bakteriecellen. Særlige enzymer, permeaser, placeret på baktereiens cellevæg er ansvarlig for nedbrydningen. Men kun DOM med lav molekyvægt altså de mindre DOM molekyler, kan nedbrydes og optages. Er molekylet for stort skal andre enzymer på bakterievæggen først nedbryde dem i mindre dele.

Enzymer er specifikke og kan kunne spalte en bestemt kemisk binding, derfor må flere forskellige bakteriearter med hver deres specifikke enzymer være tilstede for at få de store DOM molekyler nedbrudt.

DOM i de øvre vandvasser udsættes også for en fotokemisk nedbrydning. UV-lys nedbryder DOM. Det er blandt andet derfor at der er mindre DOM i troperne, hvor der er meget lys.