I microrganismi sono simili agli organismi più complessi in quanto hanno bisogno di una varietà di materiali dal loro ambiente per funzionare e raggiungere due obiettivi primari: fornire energia sufficiente per gestire i loro processi ed estrarre blocchi per ripararsi o procreare. Oltre a ciò che assorbono, i microrganismi prosperano anche in ambienti particolari. Questi ambienti variano tanto quanto gli organismi stessi, e anche la quantità e la distribuzione degli elementi in un determinato ambiente può essere molto importante. Gli scienziati usano queste informazioni per coltivare microrganismi nei laboratori per la sperimentazione.
Nutrienti

Tutti i microrganismi hanno bisogno di cibo. Le fonti alimentari possono variare, ma gli organismi estraggono principalmente carbonio e azoto da sostanze come proteine, grassi e carboidrati. Alcuni microrganismi cercano e assorbono tali particelle. Altri possono eseguire reazioni chimiche con elementi circostanti come l'anidride carbonica per ottenere ciò di cui hanno bisogno, mentre altri ancora possono produrre i propri zuccheri semplici attraverso la fotosintesi simile alle piante. L'azoto, che viene utilizzato per sintetizzare le proteine, può essere prelevato dall'atmosfera circostante o da altra materia organica.
Temperatura

In generale, maggiore è la temperatura, più facilmente i microrganismi possono crescere fino a un certo punto. Temperature molto alte e molto basse ostacolano entrambi i processi enzimatici da cui i microrganismi dipendono per sopravvivere, ma le singole specie di microrganismi sono cresciute per preferire diversi livelli di temperatura. Gli scienziati di solito li dividono in tre diversi gruppi: psicofili, mesofili e termofili. Gli psicrofili preferiscono temperature da 0 a 5 gradi Celsius; mesofili piace nel mezzo, 20-45 gradi Celsius; e ai termofili piace caldo, prosperando a temperature intorno o superiori a 55 gradi.
Livelli di pH

I microrganismi preferiscono anche un certo livello di pH nella sostanza o nell'ambiente in cui crescono, cioè preferiscono hanno particolari qualità acide nei loro dintorni. La maggior parte dei microrganismi, inclusa la maggior parte dei patogeni umani, sono neutripili, organismi che preferiscono un livello di pH neutro. Ad alcuni piacciono i livelli elevati di pH, ma il più delle volte, se le condizioni sono troppo acide, gli enzimi dell'organismo si rompono.
Umidità

Il flusso libero di acqua è vitale per i microrganismi affinché le loro cellule scambino materiali e per i loro processi metabolici. Tutti i microrganismi richiedono un certo livello di acqua, ma pochi possono sopravvivere in condizioni di bassa umidità conservando tutta l'acqua che trovano e rimanendo in un ambiente ricco di umidità. Come regola generale, tuttavia, maggiore è l'umidità, maggiore sarà la presenza di microrganismi.
Elements Present

Oltre all'acqua, i microrganismi di solito richiedono la presenza di determinati elementi nell'aria - gas che si assorbono per produrre i nutrienti necessari. L'azoto è un elemento necessario, così come l'ossigeno. Ci sono molti microrganismi che richiedono un ambiente ricco di ossigeno per sopravvivere, ma altri in realtà prosperano in un ambiente a basso contenuto di ossigeno. Tra questi due estremi c'è un'ampia varietà che può preferire più o meno ossigeno e che sarà in grado di prosperare allo stesso modo, indipendentemente dalla quantità di ossigeno presente.