空气中的主要成分是氮气，它是具有固氮功能的微生物所需氮源的天然储备库。二氧化碳则是光能自养微生物和化能自养微生物生长的基本碳源。除此之外，空气中的主要成分就是氧气了。没有氧气，人和许多动物都不能生活，这是人所皆知的常识。然而，对于微生物而言，没有氧气就不能生存的说法就有些片面了。的确，许多微生物都喜欢在氧气充足的条件下生活，被称之为好氧微生物。在利用微生物进行工业生产的发酵工业中，还需要向发酵罐中补充净化过的空气，以利于微生物的生长。但是，有些微生物在生命活动中并不需要氧气，甚至氧气对于它们是有毒的。例如沼气池中的产甲烷细菌遇到氧气便会死亡，是严格厌氧微生物；而腌制酸泡菜的泡菜坛中产生乳酸的微生物只需要很少量的氧气，多了反而长不好，这类微生物称为微需氧微生物。许多细菌、酵母菌和其它微生物，既能够在有氧气的环境中活跃地生活，也能够在无氧的条件下生存，我们把它们叫做兼性好氧（或厌氧）微生物。微生物对氧的需求
类型
说明
微生物举例
专性好氧微生物
生长必须由有氧呼吸获得能量
铜绿假单胞杆菌（Pseudomonas aeruginosa），白喉棒杆菌（Corynebacterium diphtheriae）
兼性好氧微生物
在有氧和无氧环境中均可生长。它们又可分为两类：一类可以在有氧环境中生长，但不能利用氧气，只能通过发酵获得能量；另一类可以在有氧和无氧条件下通过呼吸和发酵的转换获得生长所需能量。
乳酸乳杆菌（lactobacillus lactis），乳链球菌（Streptococcus lactis），酿酒酵母（Saccharomyces cerevesiae），大肠杆菌（Escherichia coli）
微需氧微生物
需要氧气进行呼吸取得能量，但不能耐受大气氧分压（0.2bar），只能耐受0.01-0.03bar分压。
氢单胞菌属（Hydrogenomonas）发酵单胞菌属（Zymononas）
专性厌氧菌
只能在没有氧气的环境下生长，氧气对它们有毒。
梭菌属（Clostridium）
双歧杆菌属（Bifidobacterium）
