Микроорганизми су слични сложенијим организмима по томе што им требају разни материјали из њихове околине да би функционисали и остварити два основна циља - обезбедити довољно енергије за управљање њиховим процесима и извући градивне блокове да би се поправили или размножавати. Поред онога што уносе, микроорганизми успевају и у одређеним срединама. Ова окружења се разликују колико и сами организми, па чак и количина и дистрибуција елемената у било којој одређеној средини могу бити врло важни. Научници користе ове информације за узгајање микроорганизама у лабораторијама за експериментисање.
Нутриентс
Свим микроорганизмима је потребна храна. Извори хране могу да варирају, али организми првенствено ваде угљеник и азот из супстанци као што су протеини, масти и угљени хидрати. Неки микроорганизми траже и апсорбују такве честице. Други могу да изводе хемијске реакције са околним елементима као што је угљен-диоксид да би постигли шта требају, док још неки могу створити сопствене једноставне шећере путем фотосинтезе налик на биљке. Азот, који се користи за синтезу протеина, може се узимати из околне атмосфере или из других органских материја.
Температура
Генерално, што је температура виша, то микроорганизми лакше могу да нарасту до одређене тачке. Веома високе и врло ниске температуре ометају ензимске процесе у којима зависе микроорганизми опстају, али поједине врсте микроорганизама су порасле да преферирају различите нивое температура. Научници их обично деле у три различите групе: психрофили, мезофили и термофили. Психрофили више воле температуре од 0 до 5 степени Целзијуса; мезофили воле у средини, 20-45 степени Целзијуса; а термофили воле вруће, успевају на температурама око или изнад 55 степени.
пХ нивои
Микроорганизми такође преферирају одређени ниво пХ у супстанци или околини у којој расту - то јест, више воле да имају одређене киселе особине у својој околини. Већина микроорганизама, укључујући већину људских патогена, су неутрифили, организми који преферирају неутралан ниво пХ. Неки воле висок ниво пХ, али најчешће, ако су услови превише кисели, тада се ензими у организму распадају.
Влага
Слободан проток воде је пресудан за микроорганизме да би њихове ћелије размењивале материјале и метаболичке процесе. Сви микроорганизми захтевају одређени ниво воде, али неколико њих може преживети у условима с ниском влагом чувајући сву воду коју пронађу и задржавајући се у окружењу богатој влагом. По правилу, међутим, што је више влаге, то ће се наћи више микроорганизама.
Елементи присутни
Поред воде, микроорганизми обично захтевају присуство одређених елемената у ваздуху - гасова које апсорбују да би произвели потребне хранљиве материје. Азот је један неопходан елемент, као и кисеоник. Постоје многи микроорганизми којима је за преживљавање потребно окружење богато кисеоником, али други заправо цветају у окружењу са ниским садржајем кисеоника. Између ове две крајности је широка разноликост која можда преферира више или мање кисеоника и која ће моћи подједнако да процвета без обзира на то колико је кисеоника присутно.