Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật được chia thành 2 nhóm là: các yếu tố hóa học và các yếu tố vật lí.

- Các yếu tố hóa học:

+ Các chất dinh dưỡng: Các chất dinh dưỡng gồm các hợp chất hữu cơ (carbohydrate protein , lipid,... ), các nguyên tố đa lượng (C, H, O, N, S, P,.. ), các nguyên tố vi lượng (Zn , Mn , Mo,… ) và các nhân tố sinh trưởng (vitamin amino acid , nucleic acid, ...). Những chất này ảnh hưởng đến quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng của vi sinh vật (quá trình dinh dưỡng, hô hấp, hoạt hoá enzyme, cân bằng thẩm thấu,...).

+ Chất sát khuẩn: là các chất có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế không chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh nhưng không làm tổn thương đến da và mô sống của cơ thể (phenol, ethanol, các halogens,…).

+ Chất kháng sinh: là những hợp chất hữu cơ có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế chọn lọc vi sinh vật gây bệnh theo nhiều cơ chế khác nhau, như ức chế tổng hợp thành tế bào, protein, nucleic acid,...

- Các yếu tố vật lí:

+ pH: Độ pH ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, hoạt động chuyển hoá vật chất trong tế bào, hoạt tính enzyme,... Giới hạn hoạt động của đa số vi khuẩn nằm trong khoảng pH từ 4 đến 10. Một số vi khuẩn chịu acid có thể sinh trưởng ở pH ≥ 1.

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá trong tế bào; mỗi loại vi sinh vật có thể tồn tại và hoạt động tốt nhất trong một phạm vi nhiệt độ nhất định. Dựa vào phạm vi nhiệt độ này, có thể chia thành bốn nhóm: ưa lạnh, ưa ẩm, ưa nhiệt, ưa siêu nhiệt.

+ Độ ẩm: Nếu không có nước, vi sinh vật sẽ ngừng sinh trưởng và hầu hết sẽ chết. Các loại vi sinh vật đòi hỏi độ ẩm khác nhau: vi khuẩn cần độ ẩm cao; nấm mốc, nấm men cần độ ẩm thấp.

+ Áp suất thẩm thấu: Khi đưa vi sinh vật vào môi trường ưu trương, tế bào vi sinh vật sẽ bị mất nước, gây co nguyên sinh, do đó chúng không phân chia được.

+ Ánh sáng: Ánh sáng tác động đến quá trình quang hợp ở vi khuẩn quang tự dưỡng, ngoài ra, ánh sáng còn ảnh hưởng đến sự hình thành bào tử, tổng hợp sắc tố, chuyển động hướng sáng. Những tia sáng có bước sóng ngắn có thể ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn bằng cách gây đột biến, làm biến tính protein,...