据美国阿拉斯加大学地球物理研究所公布的资料，石油的降解过程是一种多级消化的复杂过程。油分子通过主动运输（物质进入细胞体内的一种消耗能量的运输方式）的形式进入细胞体内，为它提供能量与食物。与细胞组成类似，细菌由一层类似油脂的膜包裹着，称作磷脂。油分子不溶于水，却能溶解在磷脂中，水分子间的吸引力又能对油分子产生挤压，从而加快了油分子的“弃水投磷脂"的过程。随后细菌开始了正式的“吃油"过程，内侧磷脂膜上的酶能促进油分子的氧化过程，氧化产物是二氧化碳和水。
甲烷等气态烃由于分子量小、分子结构简单，很容易被嗜甲烷细菌捕获并消化。整个过程类似燃烧气态烃在酶催化下与氧气反应，产生二氧化碳和水，这一过程可以一步完成。而细菌“吃"液态油污要复杂得多，它既不同于甲烷的消化过程，又不同于动物那样的吞掉然后消化、排泄的“五谷轮回"过程，实际上是一种“大化小，小化无"的降解过程。
造成这种局面的主要原因是，初级氧化产物仍含有大量油分子，它们会通过细胞膜溜出去。要较*地吃掉石油，就必须有二级消化以及后面更次级的消化，这些过程使得吃油的过程十分复杂，只有极少一部分细菌能够很好地完成多级消化，这就使得能有效吃石油的细菌非常，墨西哥湾漏油事件中出现的强大吃油菌十分珍贵。
按照一般原理，相当一部分细菌都可以多快好省地“吃油"，但事情没有这么简单。一般细菌运输油分子的过程中会存在缺陷，导致油分子特别是一些芳香烃（分子中含有苯环结构的碳氢化合物）在细菌体内氧化不*，在*次氧化过后，大部分油又重新回到环境中去......
