一、水

水是微生物細(xì)胞主要的組成成分，它大約占鮮重的70%∽90%。不同種類微生物細(xì)胞含水量不同。同種微生物處于發(fā)育的不同時(shí)期或不同的環(huán)境其水分含量也有差異，幼齡菌含水量較多，衰老和休眠體含水量較少。微生物所含水分以游離水和結(jié)合水兩種狀態(tài)存在，兩者的生理作用不同。結(jié)合水不具有一般水的特性，不能流動(dòng)，不易蒸發(fā)，不凍結(jié)，不能作為溶劑，也不能滲透。游離水則與之相反，具有一般水的特性，能流動(dòng)，容易從細(xì)胞中排出，并能作為溶劑，幫助水溶性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。

微生物細(xì)胞中的結(jié)合水約束于原生質(zhì)的膠體系統(tǒng)之中，成為細(xì)胞物質(zhì)的組成成份，是微生物細(xì)胞生活的必要條件。游離態(tài)的水是細(xì)胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)和排出代謝產(chǎn)物的溶劑及生化反應(yīng)的介質(zhì)；一定量的水分又是維持細(xì)胞滲透壓的必要條件。由于水是熱的良導(dǎo)體，故能有效地吸收代謝過程中產(chǎn)生的熱量，使細(xì)胞溫度不致于驟然升高， 能有效地調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的溫度。微生物如果缺乏水分，則會(huì)影響代謝作用的進(jìn)行。

二、碳源

凡是可以被微生物用來構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中碳素來源的物質(zhì)通稱碳源。碳源通過機(jī)體內(nèi)一系列復(fù)雜的化學(xué)變化被用來構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)或提供機(jī)體完成整個(gè)生理活動(dòng)所需要的能量。因此，碳源通常也是機(jī)體生長的能源。能作為微生物生長的碳源的種類極其廣泛，既有簡(jiǎn)單的無機(jī)含碳化合物CO2和碳酸鹽等，也有復(fù)雜的天然的有機(jī)含碳化合物，它們是糖和糖的衍生物、脂類、醇類、有機(jī)酸、烴類、芳香族化合物以及各種含碳的化合物。但是微生物不同，利用這些含碳化合物的能力也不相同。

目前在微生物發(fā)酵工業(yè)中，常根據(jù)不同微生物的需要，利用各種農(nóng)副產(chǎn)品如玉米粉、米糠、麥麩、馬鈴薯、甘薯以及各種野生植物的淀粉，作為微生物生產(chǎn)廉價(jià)的碳源。

三、氮源

微生物細(xì)胞中大約含氮5%—15%，它是微生物細(xì)胞蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。微生物利用它在細(xì)胞內(nèi)合成氨基酸，并進(jìn)一步合成蛋白質(zhì)、核酸等細(xì)胞成分。因此，氮素對(duì)微生物的生長發(fā)育有著重要的意義。無機(jī)氮源一般不用作能源，只有少數(shù)化能自養(yǎng)**能利用銨鹽、硝酸鹽作為機(jī)體生長的氮源與能源。

對(duì)于許多微生物來說，通?？梢岳脽o機(jī)含氮化合物作為氮源，也可以利用有機(jī)含氮化合物作為氮源。許多腐生型**、腸道菌、動(dòng)植物致病菌一般都能利用銨鹽或硝酸鹽作為氮源。例如大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌、枯草桿菌、銅綠假單胞菌等都可以利用硫酸銨、***作為氮源，放線菌可以利用硝酸鉀作為氮源，霉菌可以利用硝酸鈉作為氮源等。

在實(shí)驗(yàn)室和發(fā)酵工業(yè)中，常用的有機(jī)氮源有牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、魚粉、蠶蛹粉、黃豆餅粉、花生餅粉、玉米漿等。

四、無機(jī)鹽

無機(jī)鹽（mineralsalts）是微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物質(zhì)，也是構(gòu)成微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)不可缺少的級(jí)成成分。許多無機(jī)礦物質(zhì)元素在機(jī)體中的生理作用有參與酶的合成成或酶的激活劑，并具有調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓，控制細(xì)胞的氧化還原電位和作為有些自養(yǎng)型微生物生長的能源物質(zhì)等。根據(jù)微生物對(duì)礦物質(zhì)元素需要量的不同，將其分為大量元素和微量元素。

大量礦物質(zhì)元素是磷、硫、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵等。磷和硫需要量*大，磷在微生物生長與繁殖過程中起著重要的作用。它既是合成核酸、核蛋白、磷脂與其它含磷化合物的重要元素，也是許多酶與輔酶的重要元素。硫是胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸的組成元素之一，因而它也是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要元素之一。鈉、鈣、鎂等是細(xì)胞中某些酶的激活劑。

微量元素是鋅、鉬、錳、鈷、硼、碘、鎳、銅、釩等，這些元素一般是參與酶蛋白的組成，或者能使許多酶活化，它們的存在會(huì)大大提高機(jī)體的代謝能力，如果微生物在生長過程中，缺乏這些元素，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體生理活性降低，或?qū)е律L過程停止。微量元素通?；祀s存在其它營養(yǎng)物質(zhì)中，如果沒有特殊原因，在配制培養(yǎng)基的過程中沒有必要另外加入，因?yàn)檫^量的微量元素支而對(duì)微生物起到毒害作用。

五、生長因子

生長因子（growthfactor）通常指那些微生物生長所必需而且需要量很小的，但微生物自身不能合成，必須在培養(yǎng)基中加入的有機(jī)營養(yǎng)物。生長因子是指維生素、氨基酸、嘌呤、嘧淀等。而狹義的生長因子僅指維生素。缺少這些生長因子會(huì)影響各種酶的活性，新陳代謝就不能正常進(jìn)行。