营养因素，具体来说有水，氮源，碳源，无机盐和生长因子。水是构成生命体必备的要素之一。一方面营养元素需要溶解在水中才能被微生物吸收，另一方面很多新陈代谢过程也需要水作为媒介。氮源和碳源分别提供氮元素和碳元素，这是构成生物大分子的必要元素。无机盐离子一方面维持着微生物必要的渗透压，另一方面也参与新陈代谢过程，是很多酶活性的影响因素。生长因子不是所有微生物所必需的。 对于某些微生物，比如流感嗜血杆菌，需要添加生长因子以保证特殊的营养需求。
温度。多数细菌和病毒都以37℃为最适生长温度，真菌一般生长温度较低，大约22~30℃。但是并不绝对，如鼠疫耶尔森菌的最适温度为22℃，一部分古生菌可以在海底火山口生长。温度过高会导致微生物体内蛋白变性，从而导致微生物死亡。而温度过低，会降低微生物的新陈代谢频率，从而减缓微生物的生长速度。
pH值。通常微生物的最适pH在中性，7左右。部分微生物嗜酸，部分微生物嗜碱。比如霍乱弧菌要求pH在8左右。pH过高或者过低都会导致微生物蛋白变性从而对微生物致死。
氧气。依据对氧气的需求不同，可以分为好氧菌，微需氧菌，厌氧菌和兼性厌氧菌等。好氧菌需氧，由氧化提供能量，无氧就死。微需氧菌对氧气要求在一定范围内，如空肠弯曲菌，氧气浓度过高会死亡。厌氧菌不需氧，氧气会带来毒性，导致细菌死亡。兼性厌氧菌，有无氧气均可，有氧气长得更好。