任何生物都有出生、发育、繁殖、衰老和死亡的过程。微生物也不例外。不过，微生物的生长规律和大生物有些不同，大生物通常是以一个个体为对象，而微生物的生长通常指细胞数目的增加。如果把单细胞的微生物接种到体积一定的液体营养液中，在适宜的培养条件下进行培养，这些单细胞微生物就会不断增殖，细胞数目会不断增加，如果把这种增加情况画一个对数曲线，就呈现出一定的规律，叫做单细胞微生物的生长曲线。其纵坐标为每毫升培养液中微生物细胞数目的对数，横坐标为培养时间。生长曲线代表细菌在一个新的适宜的环境中生长繁殖以至衰老死亡的全部过程的动态。由生长曲线图可以看出，整个生长过程可以分为4个阶段，各阶段的特点见下表。
微生物生长的各个阶段
生长阶段
特征
延滞期
细胞不分裂（不生长），但细胞变大，细胞内RNA含量增高，原生质呈碱性，合成代谢活跃，易合成新的诱导酶，对外界环境变化敏感。接种物中死细胞较多或培养基不丰富时延滞期较长。
对数期
细胞分裂（生长）最快，细胞进行平衡生长，酶系活跃，代谢旺盛。生长速率由营养成分和培养条件决定。
稳定期
新繁殖的细胞与死亡细胞数目相等，菌体产量达到最高，细胞开始储藏糖原、脂肪等储藏物，产芽孢的开始形成芽孢，开始合成次生代谢产物。可能由于营养物的消耗或抑制生长的代谢产物积累，细胞停止增殖，但仍存活。
衰亡期
死亡细胞数目超过新生细胞，细胞形态多样，细胞开始自溶，开始释放次生代谢产物。
在细菌的对数生长期，有几个重要的指标用来反映微生物生长的情况。分裂的次数：以n表示，即一个单细胞微生物一分为二的次数。生长速率常数：以R表示，指每小时细胞分裂的次数。代时：以G表示，指细胞每分裂一次所需要的时间。下表列出了一些微生物的代时。
一些细菌的代时
细菌种类
培养基
培养温度（℃）
代时（分）
大肠杆菌（Escherichia coli）
肉汤
37
17
大肠杆菌（Escherichia coli）
牛奶
37
12.5
产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）
肉汤，牛奶
37
16-18
产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）
合成培养基
37
29-44
蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides）
肉汤
37
28
蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）
肉汤
30
18
嗜热芽孢杆菌（Bacillus thermophilus）
肉汤
55
18.3
枯草芽孢杆菌（Baacillus subtilis）
肉汤
25
26-32
巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）
肉汤
30
31
嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilas）
牛奶
37
66-87
乳酸链球菌（Streptococcus lactie）
牛奶
37
26
乳酸链球菌（Streptococcus lactie）
乳糖肉汤
37
48
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）
肉汤
37
27-30
丁酸梭菌（Clostridium butyricum）
玉米醪
30
51
褐球固氮菌（Azotobacter chroococcum）
葡萄糖
25
240
大豆根瘤菌（Rhizobium japonicum）
葡萄糖
25
344-461
活跃硝化杆菌（Nitrobacter agilis）
复合培养基
27
1200
漂游假单胞杆菌（Pseudomonas natriegenes）
合成培养基
27
9.8
