1. Cỏc chất dinh dưỡng cần thiết :
Cú hai nhúm vật chất cần thiết cho sự sống của vi sinh vật, nhúm thứ nhất là nước, là yếu tố quyết định sự dinh dưỡng của vi sinh vật ; nhúm thứ hai gồm cỏc vật chất cấu tạo bởi cỏc nguyờn tố C, H, O, N, P, S, K, Na, Ca ... cỏc nguyờn tớ này cũng cú thể chia ra cỏc nguyờn tố tối cần cho vi sinh vật và cỏc nguyờn tố thứ yếu .
a/ Nguyờn tố tối cần : C, H, O, N, P, S và K . Cỏc nguyờn tố này hiện diện trong tất cả cỏc hợp chất (như chất protein, chất bộo, đường bột, ...) và ở dưới dạng cấu trỳc giống nhau trong tất cả cỏc loài vi sinh vật, ngay cả trong siờu vi khuẩn .
Một số nguyờn tố khỏc cũng là nguyờn tố tối cần như Ca, Na, Fe, Mg, tuy nhiờn là cỏc nguyờn tố tối cần cho từng nhúm vi sinh vật. Thớ dụ: Fe rất cần thiết cho vi khuẩn hiếu khớ, cỏc vi sinh vật cú quang hợp rất cần Mg .
b/ Cỏc chất vi lượng: Gồm cỏc nguyờn tố mà vi sinh vật rất cần thiết cho sự tăng trưởng, nhưng với số lượng rất ớt. Thớ dụ như : Fe, Mn, Ca. Ngoài ra cỏc vitamin là những chất phức tạp, cũng dự phần như những chất vi lượng vỡ chỉ cần một lượng nhỏ cũng kớch thớch được sự tăng trưởng. Bờn cạnh cỏc vitamin, một số acid amin ( Amino acids ) cũng là chất vi lượng cần thiết cho vi sinh vật. Thớ dụ: Khi nuụi vi khuẩn Salmonella typhi, gõy bệnh thương hàn, nếu thiếu một tớ tryptophan thỡ vi khuẩn khụng mọc tốt được.
2. Cỏc cỏch dinh dưỡng :
Cỏc vi sinh vật thuộc nhúm nguyờn sinh động vật cú thể tiờu thụ được cỏc vật rắn khỏc, thớ dụ như ăn vi khuẩn hoặc nguyờn sinh động vật nhỏ hơn. Lối dinh dưỡng này được gọi là dinh dưỡng theo lối động vật (holozoic nutrition) hay thực bào.
Cỏc vi sinh vật khỏc, như vi khuẩn chẳng hạn khụng thể ăn cỏc vật rắn được, mà chỉ tiờu thụ được cỏc phõn tử tương đối nhỏ hũa trong nước, cỏc chất này cú thể chui qua màng tế bào bởi sự khuếch tỏn hoặc bởi cỏc cơ nguyờn khỏc; Đõy là cỏch dinh dưỡng theo lối thực vật (holophytic). Cỏch dinh dưỡng của siờu vi khuẩn về cơ bản cú khỏc hơn cỏc vi sinh vật khỏc.
3. Sự tiờu húa :
Hỡnh 3.1: Sơ đồ mụ tả cỏch lấy chất dinh dưởng từ bờn ngoài mụi trường của vi khuẩn.
A. Vi khuẩn tiết ra bờn ngoài cỏc loại enzym để thủy phõn cỏc chất dinh dưởng. B. Phõn tử dinh dưởng được thủy phõn thành cỏc phõn tử ngắn hơn. B. Phõn tử dinh dưởng được thủy phõn thành cỏc phõn tử ngắn hơn.