सूक्ष्मजीव अधिक जटिल जीवों के समान होते हैं, जिसमें उन्हें अपने पर्यावरण से कार्य करने के लिए विभिन्न प्रकार की सामग्रियों की आवश्यकता होती है और दो प्राथमिक लक्ष्यों को पूरा करें - अपनी प्रक्रियाओं को प्रबंधित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करें और खुद को सुधारने के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स निकालें या पैदा करना वे जो कुछ भी लेते हैं, उसके अलावा सूक्ष्मजीव भी विशेष वातावरण में पनपते हैं। ये वातावरण उतना ही भिन्न होते हैं जितना कि जीव स्वयं करते हैं, और यहां तक कि किसी विशेष वातावरण में तत्वों की मात्रा और वितरण भी बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है। वैज्ञानिक इस जानकारी का प्रयोग प्रयोग के लिए प्रयोगशालाओं में सूक्ष्मजीवों को विकसित करने के लिए करते हैं।
पोषक तत्व
सभी सूक्ष्मजीवों को भोजन की आवश्यकता होती है। खाद्य स्रोत भिन्न हो सकते हैं, लेकिन जीव मुख्य रूप से प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट जैसे पदार्थों से कार्बन और नाइट्रोजन निकालते हैं। कुछ सूक्ष्मजीव ऐसे कणों को खोजते और अवशोषित करते हैं। अन्य कार्बन डाइऑक्साइड जैसे आस-पास के तत्वों के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया कर सकते हैं ताकि क्या हासिल किया जा सके उन्हें आवश्यकता होती है, जबकि अभी भी अन्य प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से अपनी सरल शर्करा का उत्पादन कर सकते हैं पौधे। नाइट्रोजन, जिसका उपयोग प्रोटीनों को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है, को आसपास के वातावरण से या अन्य कार्बनिक पदार्थों से लिया जा सकता है।
तापमान
सामान्य तौर पर, तापमान जितना अधिक होता है, उतनी ही आसानी से सूक्ष्मजीव एक निश्चित बिंदु तक बढ़ सकते हैं। बहुत अधिक और बहुत कम तापमान दोनों ही एंजाइम प्रक्रियाओं में बाधा डालते हैं, सूक्ष्मजीव किस पर निर्भर करते हैं? जीवित रहते हैं, लेकिन सूक्ष्मजीवों की अलग-अलग प्रजातियां विभिन्न स्तरों को पसंद करने के लिए बढ़ी हैं तापमान। वैज्ञानिक आमतौर पर उन्हें तीन अलग-अलग समूहों में विभाजित करते हैं: साइकोफाइल, मेसोफाइल और थर्मोफाइल। साइकोफाइल 0 से 5 डिग्री सेल्सियस के तापमान को पसंद करते हैं; मेसोफाइल्स इसे बीच में पसंद करते हैं, 20-45 डिग्री सेल्सियस; और थर्मोफाइल्स इसे गर्म पसंद करते हैं, 55 डिग्री के आसपास या उससे ऊपर के तापमान में पनपते हैं।
पीएच स्तर
सूक्ष्मजीव भी उस पदार्थ या वातावरण में एक निश्चित पीएच स्तर को पसंद करते हैं जिसमें वे बढ़ते हैं - अर्थात, वे अपने परिवेश में विशेष अम्लीय गुण रखना पसंद करते हैं। अधिकांश मानव रोगजनकों सहित अधिकांश सूक्ष्मजीव, न्यूट्रीफिल, जीव हैं जो एक तटस्थ पीएच स्तर पसंद करते हैं। कुछ को उच्च पीएच स्तर पसंद है, लेकिन अक्सर, यदि स्थितियां बहुत अधिक अम्लीय होती हैं, तो जीव के एंजाइम टूट जाते हैं।
नमी
पानी का मुक्त प्रवाह सूक्ष्मजीवों के लिए उनकी कोशिकाओं के लिए सामग्री का आदान-प्रदान करने और उनकी चयापचय प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है। सभी सूक्ष्मजीवों को कुछ स्तर के पानी की आवश्यकता होती है, लेकिन कुछ कम नमी की स्थिति में जीवित रह सकते हैं, जो उन्हें मिलने वाले सभी पानी को संरक्षित करके और नमी युक्त वातावरण में रहकर जीवित रह सकते हैं। एक सामान्य नियम के रूप में, हालांकि, जितनी अधिक नमी होगी, उतने ही अधिक सूक्ष्मजीव मिलेंगे।
तत्व मौजूद
पानी के अलावा, सूक्ष्मजीवों को आमतौर पर हवा में कुछ तत्वों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है - गैसें जिन्हें वे आवश्यक पोषक तत्वों का उत्पादन करने के लिए अवशोषित करते हैं। नाइट्रोजन एक आवश्यक तत्व है, जैसा कि ऑक्सीजन है। ऐसे कई सूक्ष्मजीव हैं जिन्हें जीवित रहने के लिए ऑक्सीजन युक्त वातावरण की आवश्यकता होती है, लेकिन अन्य वास्तव में कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में पनपते हैं। इन दो चरम सीमाओं के बीच एक विस्तृत विविधता है जो कम या ज्यादा ऑक्सीजन को पसंद कर सकती है और यह समान रूप से पनपने में सक्षम होगी चाहे कितनी भी ऑक्सीजन मौजूद हो।