Vi khuẩn cần nước, chất dinh dưỡng, nhiệt độ thích hợp và một mức độ axit nhất định để phát triển. Một số vi khuẩn cần ôxy để phát triển, trong khi đối với những vi khuẩn khác, ôxy ngăn cản sự phát triển.
Nước là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong sự phát triển của vi khuẩn. Vi khuẩn sử dụng nước để phân giải thức ăn có chứa chất dinh dưỡng. Nước cũng cần thiết để vi khuẩn xử lý các chất thải.Thức ăn cần thiết cho vi khuẩn sống và sinh sản. Tinh bột, đường và các chất khác cung cấp cả năng lượng và chất dinh dưỡng cho vi khuẩn.
Độ axit của môi trường xung quanh vi khuẩn có thể ảnh hưởng rất nhiều đến tốc độ phát triển của vi khuẩn. Độ axit được đo bằng thang đo pH, từ 0 đến 14. Giá trị càng thấp, chất càng có tính axit. Giá trị cao hơn cho thấy một chất có tính kiềm. Hầu hết vi khuẩn sinh sản tốt nhất ở mức pH trung tính, hoặc 7 trên thang đo. Thường có thể sinh sản với nồng độ axit thấp tới 4,5, mặc dù điều này phụ thuộc vào loại vi khuẩn.
Phạm vi nhiệt độ tối ưu cho vi khuẩn phát triển cũng rất khác nhau tùy thuộc vào loại vi khuẩn. Nhiệt độ dưới 45 F làm chậm quá trình sinh sản của vi khuẩn và nhiệt độ trên 140 F sẽ tiêu diệt hầu hết các loại vi khuẩn. Đây là lý do tại sao tủ lạnh, tủ đông và lò nướng là những thứ cần thiết để ngăn ngừa ngộ độc thực phẩm.
