I microrganismi sono simili a 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 da riparare loro stessi 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 di elementi in un particolare ambiente può essere molto importante. Gli scienziati usano queste informazioni per far crescere i 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 il biossido di carbonio 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 altre sostanze organiche.

Temperatura

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

Livelli pH

I microrganismi preferiscono anche un determinato livello di pH nella sostanza o nell'ambiente in cui crescono, cioè, preferiscono avere particolari qualità acide nei loro dintorni. La maggior parte dei microrganismi, tra cui la maggior parte dei patogeni umani, sono neutrofili, organismi che preferiscono un livello di pH neutro. Alcuni amano i livelli di pH elevati, ma il più delle volte, se le condizioni sono troppo acide, gli enzimi dell'organismo si rompono.

Umidità

Il libero flusso dell'acqua è vitale per i microrganismi perché le loro cellule si scambino materiali e per i loro processi metabolici. Tutti i microrganismi richiedono un certo livello di acqua, ma alcuni possono sopravvivere in condizioni di scarsa umidità conservando tutta l'acqua che trovano e rimanendo in un ambiente ricco di umidità. Come regola generale, però, maggiore è l'umidità, più microrganismi saranno trovati.

Elementi presenti

Oltre all'acqua, i microrganismi di solito richiedono la presenza di alcuni elementi nell'aria. -gas che assorbono per produrre sostanze nutritive necessarie. 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 effettivamente prosperano in ambienti a bassa ossigeno. Tra questi due estremi c'è una grande varietà che può preferire più o meno ossigeno e che sarà in grado di prosperare allo stesso modo, indipendentemente dalla quantità di ossigeno presente.