pH của môi trường có ý nghĩa quyết định đối với sự sinh trưởng của nhiều vi sinh vật. Các ion H+ và OH- là hai ion hoạt động lớn nhất trong tất cả các ion. Những biến đổi về
nồng độ của chúng dù nhỏ cũng có ảnh hưởng mạnh mẽđến vi sinh vật. Cho nên việc xác
định pH thích hợp và việc duy trì pH cần thiết trong thời gian sinh trưởng của tế bào là rất quan trọng.
Hình 67. Các giá trị pH thích hợp cho các nhóm vi sinh vật
Các giá trị pH cực tiểu, tối thích và cực đại cần cho sự sinh trưởng và sinh sản của vi khuẩn tương ứng với các giá trị pH cần cho hoạt động của nhiều enzim. Giới hạn pH hoạt
động đối với vi sinh vật ở trong khoảng 4-10. Đa số vi khuẩn sinh trưởng tốt ở pH 7 ví dụ
như nhiều vi khuẩn gây bệnh do môi trường tự nhiên là máu và bạch huyết của cơ thể động vật phát triển tốt ở pH khoảng 7,4 (hình 67). Các vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn nốt sần, xạ khuẩn, vi khuẩn phân giải urê ưa môi trường hơi kiềm. Một số vi khuẩn chịu axit như vi khuẩn lactic hay acetobacter, một số khác ưa axit như Acetobacter acidophilus,
Thiobaccillus thiooxydans có thể oxy hóa lưu huỳnh thành H2SO4. Chúng có thể sinh trưởng ở pH <1. Nấm sợi và nấm mem lại ưa axit (pH 4-6).
pH của môi trường không những ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng mà còn tác động sâu sắc đến các quá trình trao đổi chất. Màng tế bào chất của vi sinh vật tương đối ít thấm đối với các ion H+ và OH-. Vậy mặc dù pH của môi trường bên ngoài dao động trong giới hạn rộng, nồng độ của hai ion nói trên trong tế bào chất nói chung vẫn ổn định. Ảnh hưởng của pH môi trường lên hoạt động của vi sinh vật có thể là do tác động qua lại giữa ion H+ và enzim chứa trong màng tế bào chất và thành tế bào.