微生物的營養(yǎng)中有六大要素物質(zhì)。它們是碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽和水。

一，碳源 碳是微生物細胞需要量最大的元素，能提供微生物營養(yǎng)所需碳素或碳架的營養(yǎng)物質(zhì)成為碳源。能被微生物作為碳源的物質(zhì)種類極其廣泛。簡單的無機含碳化合物、比較復(fù)雜的有機物、復(fù)雜的有機大分子，乃至復(fù)雜的天然含碳物質(zhì)都可以被不同的微生物利用。甚至像二甲苯、酚等有毒的物質(zhì)都可以被少數(shù)微生物用作碳源。不同營養(yǎng)類型的微生物利用不同的碳源。為數(shù)眾多的異氧微生物最廣泛利用的碳源，尤其是葡萄糖。其次是醇、有機酸或脂肪酸等。而其余微生物或是利用二氧化碳或碳酸鹽作為唯一或主要的碳源；或是利用二氧化碳及相對分子質(zhì)量低的簡單有機物作為主要碳源。

不同微生物利用碳源物質(zhì)的范圍也很不相同。有的微生物利用的碳源物質(zhì)范圍很廣。

二，能源 能源是提供微生物生命活動所需能量的物質(zhì)。大多數(shù)微生物的能源物質(zhì)是化學(xué)物質(zhì)。異養(yǎng)微生物所利用的有機碳源在被微生物細胞分解代謝的過程中不僅提供微生物細胞的碳素和碳架，還提供微生物生命活動的能量。葡萄糖便是常見的一種兼有碳源與能源功能的雙功能營養(yǎng)物。光能自養(yǎng)微生物的能源是光，而碳源為二氧化碳；化能自養(yǎng)微生物的能源為銨根離子、二氧化氮、硫、氫和二氧化鐵等還原態(tài)無機化合物，而碳源是二氧化碳。

三，氮源 氮是微生物細胞需要量僅次于碳的元素。能提供微生物所需氮素的營養(yǎng)物質(zhì)稱為氮源。能被微生物用作氮源的物質(zhì)種類也很廣泛。有分子態(tài)氮安銨鹽和硝酸鹽等無機含氮化合物；尿素、氨基酸、嘌呤和嘧啶等有機氮化合物。

氮源的主要功能是提供細胞原生質(zhì)和其他結(jié)構(gòu)物質(zhì)中的氮素，一般不作為能源使用。但化能自養(yǎng)細菌中的亞硝化細菌和硝化細菌能從銨根和二氧化氮等還原態(tài)無機含氮化合物氧化中獲得其生命活動所需能量。所以對于硝化細菌來說，銨根和二氧化氮是兼有氮源與能源功能的雙功能營養(yǎng)物質(zhì)。對于異養(yǎng)微生物來說，含有碳氫氧氮的有機化合物是具有碳源、能源和氮源三重功能的營養(yǎng)物。

四，無機鹽 微生物除了需要碳源、能源和氮源之外，還需要P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe、Co、Zn、Mo、Cu、Mn、Ni和W等元素。

無機鹽的需要量雖遠比C、N少，但其中重要性并不亞于C、N。他們的生理功能可歸納為:1,提供微生物細胞化學(xué)組成中的重要元素；2，參與并穩(wěn)定微生物細胞的結(jié)構(gòu)；3，Mg、Cu和Zn等是許多酶的激活劑，固氮酶含F(xiàn)eMo輔因子；4，調(diào)節(jié)和維持微生物生長過程中諸如滲透壓、氫離子濃度和氧化還原電位等生長條件；5，用作某些化能自養(yǎng)細菌的能源物質(zhì)；6，用作呼吸鏈末端的氫受體。

五，生長因子 許多微生物除了需要碳源、能源、氮源與無機鹽之外，還必須在培養(yǎng)基中補充微量的有機營養(yǎng)物質(zhì)才能生長或者生長良好，這些微生物生長所不可且少的微量有機物質(zhì)就是生長因子。

生長因子的主要功能是微生物細胞提供重要化學(xué)物質(zhì)（蛋白質(zhì)、可算和脂質(zhì)）、輔因子（輔酶和輔基）的組分和參與代謝。

但是，微生物可以合成并分泌大量維生素等生長因子，因此，可用作維生素等生產(chǎn)菌。

六，水 水是微生物營養(yǎng)中不可缺少的一種物質(zhì)。這并不僅僅是因為水本身是營養(yǎng)物質(zhì)，還因為水是微生物細胞的主要化學(xué)組成。水是營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的良好溶劑，營養(yǎng)物質(zhì)與代謝產(chǎn)物都是通過溶解和分散在水中而出入細胞的。水是細胞中各種生物和花謝反應(yīng)得以進行的介質(zhì)，并參與許多生物化學(xué)反應(yīng)。水的比熱高，汽化熱高，又是熱的良好導(dǎo)體，保證了細胞內(nèi)的溫度不會因代謝過程中釋放的能量驟然上升。水還有利于生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，例如DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，蛋白質(zhì)表面的極性基團與水發(fā)生水合作用形成的水膜，使得蛋白質(zhì)顆粒不致相互碰撞而聚集沉淀。

水以自由水與結(jié)合水兩種形式存在。結(jié)合水沒有流動性和溶解力，所以微生物不能利用它。