Zawartość
Mikroorganizmy są podobne do organizmów bardziej złożonych, ponieważ potrzebują różnorodnych materiałów ze swojego środowiska, aby mogły funkcjonować i osiągać dwa podstawowe cele - dostarczać wystarczającą ilość energii do zarządzania procesami i wydobywać bloki konstrukcyjne do samodzielnej naprawy lub rozmnażania. Oprócz tego, co przyjmują, mikroorganizmy kwitną również w określonych środowiskach. Środowiska te różnią się tak samo jak organizmy, a nawet ilość i rozmieszczenie pierwiastków w danym środowisku może być bardzo ważna. Naukowcy wykorzystują te informacje do hodowli mikroorganizmów w laboratoriach do eksperymentów.
Składniki odżywcze
Wszystkie mikroorganizmy potrzebują pożywienia. Źródła żywności mogą się różnić, ale organizmy przede wszystkim wydobywają węgiel i azot z substancji takich jak białka, tłuszcze i węglowodany. Niektóre mikroorganizmy wyszukują i absorbują takie cząsteczki. Inni mogą przeprowadzać reakcje chemiczne z otaczającymi je pierwiastkami, takimi jak dwutlenek węgla, aby uzyskać to, czego potrzebują, podczas gdy jeszcze inni mogą wytwarzać własne proste cukry poprzez fotosyntezę podobną do roślin. Azot, który jest wykorzystywany do syntezy białek, może być pobierany z otaczającej atmosfery lub innej materii organicznej.
Temperatura
Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa temperatura, tym łatwiej mikroorganizmy mogą wyrosnąć do pewnego momentu. Zarówno bardzo wysoka, jak i bardzo niska temperatura utrudniają procesy enzymatyczne, od których drobnoustroje muszą przetrwać, ale poszczególne gatunki mikroorganizmów wyrosły na preferowane różne poziomy temperatury. Naukowcy zwykle dzielą je na trzy różne grupy: psychofile, mezofile i termofile. Psychofile preferują temperatury od 0 do 5 stopni Celsjusza; mezofilowie lubią to w środku, 20-45 stopni Celsjusza; i termofile takie jak gorące, kwitnące w temperaturach około lub powyżej 55 stopni.
Poziomy pH
Mikroorganizmy preferują również pewien poziom pH w substancji lub środowisku, w którym rosną - to znaczy wolą mieć szczególne właściwości kwasowe w swoim otoczeniu. Większość mikroorganizmów, w tym większość ludzkich patogenów, to neutryleki, organizmy preferujące neutralny poziom pH. Niektóre lubią wysoki poziom pH, ale najczęściej, jeśli warunki są zbyt kwaśne, enzymy rozkładają się.
Wilgoć
Swobodny przepływ wody jest niezbędny dla mikroorganizmów, aby ich komórki mogły wymieniać materiały i procesy metaboliczne. Wszystkie mikroorganizmy wymagają pewnego poziomu wody, ale niektóre z nich mogą przetrwać w warunkach niskiej wilgotności, oszczędzając całą znalezioną wodę i pozostając w środowisku bogatym w wilgoć. Zasadą jest jednak, że im więcej wilgoci, tym więcej mikroorganizmów można znaleźć.
Elementy obecne
Oprócz wody mikroorganizmy zwykle wymagają obecności w powietrzu pewnych pierwiastków - gazów, które absorbują, aby wytworzyć potrzebne składniki odżywcze. Azot jest jednym z niezbędnych pierwiastków, podobnie jak tlen. Istnieje wiele mikroorganizmów, które wymagają środowiska bogatego w tlen, aby przetrwać, ale inne faktycznie kwitną w otoczeniu o niskiej zawartości tlenu. Pomiędzy tymi dwoma skrajnościami istnieje szeroka różnorodność, która może preferować mniej lub więcej tlenu i która będzie w stanie rozkwitać równomiernie bez względu na ilość tlenu.