Mikroorganizmai yra panašūs į sudėtingesnius organizmus, nes jiems funkcionuoti reikia įvairių medžiagų iš jų aplinkos pasiekti du pagrindinius tikslus - tiekti pakankamai energijos, kad būtų galima valdyti jų procesus, ir išgauti statybines medžiagas, kad patys galėtų pataisyti gimdyti. Be to, ką jie imasi, mikroorganizmai taip pat klesti tam tikroje aplinkoje. Ši aplinka skiriasi tiek, kiek patys organizmai, ir netgi elementų kiekis ir pasiskirstymas bet kurioje konkrečioje aplinkoje gali būti labai svarbus. Mokslininkai naudoja šią informaciją mikroorganizmams auginti laboratorijose eksperimentams.
Maistinių medžiagų
Visiems mikroorganizmams reikia maisto. Maisto šaltiniai gali skirtis, tačiau organizmai pirmiausia išskiria anglį ir azotą iš tokių medžiagų kaip baltymai, riebalai ir angliavandeniai. Kai kurie mikroorganizmai ieško ir absorbuoja tokias daleles. Kiti gali atlikti chemines reakcijas su aplinkiniais elementais, tokiais kaip anglies dioksidas, kad gautų ką jiems reikia, tuo tarpu kiti gali pasigaminti savo paprastų cukrų per fotosintezę, panašią į augalų. Azotas, kuris naudojamas baltymams sintetinti, gali būti paimtas iš aplinkinės atmosferos arba iš kitų organinių medžiagų.
Temperatūra
Apskritai, kuo aukštesnė temperatūra, tuo lengviau mikroorganizmai gali užaugti iki tam tikro taško. Labai aukšta ir labai žema temperatūra trukdo fermentų procesams, nuo kurių priklauso mikroorganizmai išgyvena, tačiau atskiros mikroorganizmų rūšys išaugo, kad pirmenybę teiktų skirtingiems mikroorganizmų lygiams temperatūra. Mokslininkai juos paprastai skirsto į tris skirtingas grupes: psichrofilus, mezofilus ir termofilus. Psichrofilai mėgsta temperatūrą nuo 0 iki 5 laipsnių Celsijaus; mezofilams patinka viduryje, 20–45 laipsniai šilumos; o termofilai mėgsta karšta, klesti maždaug 55 laipsnių ar aukštesnėje temperatūroje.
pH lygiai
Mikroorganizmai taip pat teikia pirmenybę tam tikram medžiagos ar aplinkos, kurioje jie auga, pH lygiui, tai yra, jie nori, kad aplinkoje būtų ypatingos rūgštinės savybės. Dauguma mikroorganizmų, įskaitant daugumą žmogaus patogenų, yra neutrofilai, organizmai, kuriems labiau patinka neutralus pH lygis. Kai kuriems patinka aukštas pH lygis, tačiau dažniausiai, jei sąlygos yra per rūgščios, organizmo fermentai suyra.
Drėgmė
Laisvas vandens srautas yra gyvybiškai svarbus mikroorganizmams, kad jų ląstelės galėtų keistis medžiagomis ir vyktų medžiagų apykaitos procesai. Visiems mikroorganizmams reikalingas tam tikras vandens lygis, tačiau nedaugelis gali išgyventi esant mažai drėgnoms sąlygoms, išsaugodami visą rastą vandenį ir pasilikdami drėgnoje aplinkoje. Tačiau paprastai, kuo daugiau drėgmės, tuo daugiau bus mikroorganizmų.
Pateikti elementai
Be vandens, mikroorganizmai paprastai reikalauja, kad ore būtų tam tikri elementai - dujos, kurias jie sugeria reikalingoms maistinėms medžiagoms gaminti. Azotas yra vienas būtinų elementų, kaip ir deguonis. Yra daugybė mikroorganizmų, kuriems išgyventi reikalinga aplinka, kurioje gausu deguonies, tačiau kiti iš tikrųjų klesti mažai deguonies turinčioje aplinkoje. Tarp šių dviejų kraštutinumų yra daugybė variantų, kurie gali rinktis daugiau ar mažiau deguonies ir kurie galės klestėti vienodai, nepaisant to, kiek deguonies yra.
