Температура. Различают 3 группы микроорганизмов, которые различаются по диапазону температур, наиболее приемлемым для их роста и размножения: психрофилы (холодолюбивые) имеют зону оптимального роста 10-15°С, это свободноживущие микроорганизмы или паразиты холоднокровных животных. Среди психрофилов есть и патогенные для человека, например, Yersinia enterocolytica. Этот микроорганизм способен быстро размножаться на пищевых продуктах в условиях бытового холодильника, причем низкие температуры (менее 10 °С) способствует отбору вирулентных штаммов. Аналогичными свойствами обладают псих- рофильные варианты клебсиелл и псевдомонад.
Мезофилы обитают главным образом в организме человека и теплокровных животных. Оптимальная температура их роста составляет 30-37 °С, максимальная 43-45 °С, а минимальная 15-20 °С. В окружающей среде они обычно не размножаются. Для термофилов (теплолюбивых) микроорганизмов зона оптимального роста 50 - 60 °С, верхняя зона задержки роста 75 °С, а нижняя 45 °С. Термофилы не способны размножаться в живом организме и поэтому не имеют медицинского значения, однако некоторые виды термофилов считают перспективными для биотехнологии как продуценты БАВ. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, сена, зерна.
Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее загрязненности навозом и компостом. Экстремальные термофилы обитают в горячих источниках при температуре до 104 °С.
Реакция среды. Для большинства бактерий оптимальными для роста и размножения являются среды с нейтральным значением рН (рН 6,8- 7,0), для грибов слабо кислые с рН 5,0-6,0. В процессе размножения происходит сдвиг рН обычно в сторону кислых значений, рост замедляется и затем может наступать гибель клеток. Механизм повреждающего действия рН состоит в денатурации ферментов гидроксильными ионами и нарушении осмотического барьера клеточных мембран.
Влажность. Среды с большим количеством воды являются благоприятными для активного размножения микроорганизмов. Снижение влажности среды способствует переходу клетки в стадию покоя, а затем и к гибели. Устойчивы к высушиванию капсульные формы микроорганизмов, споры и цисты. Высушивание под вакуумом из замороженного состояния - лиофилизацию - используют для продления жизнеспособности и консервирования микроорганизмов. Лиофилизированные культуры и иммунобиологические препараты длительно сохраняются, не изменяя своих свойств.