CO）的反应或其逆反应，在这些微生物的代谢途径中扮演着关键的角色。不同来源的一氧化碳脱氢酶具有不同的结构和催化机理。需氧细菌中的一氧化碳脱氢酶是一类含钼（Mo）金属蛋白，需氧细菌利用它们在唿吸作用中氧化一氧化碳来获得能量。而在厌氧微生物，包括厌氧细菌和古菌中，其属于含镍（Ni）金属蛋白，在不同种属的微生物中发挥着不同的作用。特别在厌氧微生物固定一氧化碳和二氧化碳的Wood-Ljungdahl代谢途径中，一氧化碳脱氢酶可以与乙酰辅酶A合成酶（同为镍蛋白）结合形成双功能酶，共同发挥作用，将一氧化碳和二氧化碳转