Mikro-organismit ovat samanlaisia kuin monimutkaisemmat organismit, koska ne tarvitsevat erilaisia materiaaleja ympäristöstään toimiakseen ja saavuttaa kaksi ensisijaista tavoitetta - toimittaa riittävästi energiaa hallita prosessejaan ja poimia rakennuspalikoita korjaamaan itsensä tai lisääntyä. Sen lisäksi, mitä ne ottavat, mikro-organismit menestyvät myös tietyissä ympäristöissä. Nämä ympäristöt vaihtelevat yhtä paljon kuin organismit itse, ja jopa alkuaineiden määrä ja jakauma missä tahansa ympäristössä voi olla erittäin tärkeää. Tutkijat käyttävät tätä tietoa mikro-organismien kasvattamiseen laboratorioissa kokeita varten.
Ravinteet
Kaikki mikro-organismit tarvitsevat ruokaa. Ruokalähteet voivat vaihdella, mutta organismit uuttavat pääasiassa hiiltä ja typpeä proteiineista, rasvoista ja hiilihydraateista. Jotkut mikro-organismit etsivät ja absorboivat tällaisia hiukkasia. Toiset voivat suorittaa kemiallisia reaktioita ympäröivien elementtien, kuten hiilidioksidin, kanssa saadakseen mitä he tarvitsevat, kun taas toiset voivat tuottaa omia yksinkertaisia sokereitaan samanlaisen fotosynteesin kautta kasveja. Typpi, jota käytetään proteiinien syntetisoimiseksi, voidaan ottaa ympäröivästä ilmakehästä tai muusta orgaanisesta aineesta.
Lämpötila
Yleensä mitä korkeampi lämpötila, sitä helpommin mikro-organismit voivat kasvaa tiettyyn pisteeseen. Hyvin korkeat ja hyvin matalat lämpötilat estävät molemmat entsyymiprosessit, joista mikro-organismit riippuvat hengissä, mutta yksittäiset mikro-organismilajit ovat kasvaneet suosimaan eri tasoja lämpötila. Tutkijat jakavat ne yleensä kolmeen eri ryhmään: psykofiilit, mesofiilit ja termofiilit. Psykofiilit suosivat lämpötilaa 0-5 celsiusastetta; mesofiilit pitävät siitä keskellä, 20-45 celsiusastetta; ja termofiilit pitävät siitä kuumana, kukoistavat 55 asteen lämpötilassa tai sen yläpuolella.
pH-tasot
Mikro-organismit suosivat myös tiettyä pH-tasoa aineessa tai ympäristössä, jossa ne kasvavat - toisin sanoen niillä on mieluummin erityisiä happamia ominaisuuksia ympäristössä. Suurin osa mikro-organismeista, mukaan lukien useimmat ihmisen patogeenit, ovat neutrifiilejä, eliöitä, jotka suosivat neutraalia pH-tasoa. Jotkut pitävät korkeista pH-tasoista, mutta useimmiten, jos olosuhteet ovat liian happamia, organismin entsyymit hajoavat.
Kosteus
Veden vapaa virtaus on elintärkeää mikro-organismeille, jotta solut voivat vaihtaa materiaalia ja aineenvaihduntaan. Kaikki mikro-organismit tarvitsevat jonkin verran vettä, mutta harvat voivat selviytyä alhaisessa kosteudessa säilyttämällä kaiken löytämänsä veden ja pysymällä kosteutta sisältävässä ympäristössä. Yleisesti ottaen mitä enemmän kosteutta, sitä enemmän mikro-organismeja löytyy.
Elementit läsnä
Veden lisäksi mikro-organismit tarvitsevat yleensä tiettyjä alkuaineita ilmassa - kaasuissa, joita ne imevät tarvittavien ravintoaineiden tuottamiseksi. Typpi on yksi välttämätön elementti, samoin kuin happi. On monia mikro-organismeja, jotka tarvitsevat happirikkaan ympäristön selviytyäkseen, mutta toiset kukoistavat vähän happea sisältävässä ympäristössä. Näiden kahden ääripään välillä on laaja valikoima, joka saattaa suositella enemmän tai vähemmän happea ja joka voi kukoistaa yhtä hyvin riippumatta siitä, kuinka paljon happea on läsnä.