微生物需要從外界獲得營養(yǎng)物質(zhì)，而這些營養(yǎng)物質(zhì)主要以有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的形式為微生物所利用，也有小部分以分子態(tài)的氣體形式被微生物利用。根據(jù)營養(yǎng)物質(zhì)在機(jī)體中生理功能的不同，可將它們分為碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子和水5大類。
碳源接觸氧化池
碳源：是在微生物生長過程中為微生物提供碳素來源的物質(zhì)。碳源物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)變化后成為微生物自身的細(xì)胞物質(zhì)(如糖類、脂類、蛋白質(zhì)等)和代謝產(chǎn)物，碳可占一般細(xì)菌細(xì)胞干重的告。同時(shí)，絕大部、源物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)過程中還能為機(jī)體提供維持生命活動(dòng)所需的能源，因此碳源物質(zhì)通常也是能源物質(zhì)。但是有些以Cq作為惟一或主要碳源的微生物生長所需的能源則并非來自碳源物質(zhì)。
微生物利用碳源物質(zhì)具有選擇性，糖類是一般微生物較容易利用的良好碳源和能源物質(zhì)，但微生物對(duì)不同糖類物質(zhì)的利用也有差別，例如在以葡萄糖和半乳糖為碳源的培養(yǎng)基中，大腸桿菌首先利用葡萄糖，然后利用半乳糖，前者稱為大腸桿菌的速效碳源，后者稱為遲效碳源。目前在微生物工業(yè)發(fā)酵中所利用的碳源物質(zhì)主要是單糖、怡糖、糖蜜(制糖工業(yè)副產(chǎn)品)、淀粉(玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉)、鼓皮、米糖等。為了節(jié)約糧食，人們已經(jīng)開展了代糖發(fā)酵的科學(xué)研究，以自然界中廣泛存在的纖維素作為碳源和能源物質(zhì)來培養(yǎng)微生物。
不同種類微生物利用碳源物質(zhì)的能力也有差別，有的微生物能廣泛利用各種類型的碳源物質(zhì)，而有些微生物可利用的碳源物質(zhì)則比較少，例如假單胞菌屬中的某些種可以利用多達(dá)90種數(shù)上的碳源物質(zhì)，而一些甲基營養(yǎng)型微生物只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物作為碳源物質(zhì)。微生物利用的碳源物質(zhì)主要有糖類、有機(jī)酸、醇、脂類、烴、COZ及碳酸鹽等。