Pertumbuhan mikroba terjadi secara uniseluler dimana pertumbuhan yang terjadi merupakan penambahan jumlah individu yang tak terhitung. Mikroba memperbanyak dirinya dengan melakukan pembelahan secara biner. Pertumbuhan mikroba pun dapat dilakukan dengan melakukan pembiakan baik itu secara terbuka ataupun secara tertutup. Faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba adalah faktor biotik dan abiotik yang berubah-ubah akan menyebabkan perubahan pula terhadap mikroba berupa perubahan morfologi dan fisiologi mikroba.
Penggolongan mikroba berdasarkan sumber karbon diantaranya jasad ototrof dan jasad heterotrof. Berdasarkan kebutuhan atas energy mikroba dapat ibedakan menjadi jasad fototrof dan jasad khemotrof. Sedangkan kebutuhan terhadap oksigen mikroba digolongkan menjadi jasad aerob, anaerob, mikroaerob, aerob fakultatif dan kapnofil.
Mikroba dapat dikembangbiakan dengan menggunakan medium yang memiliki susunan, kadar nutrisi dan pH yang sesuai dengan mikroba. Medium mikroba terbagi menjadi beberapa macam diantaranya: medium dasar, medium sintetik, medium kompleks, dan medium diperkaya. Nutrisi yang diperlukan untuk tumbuh kembang mikroba dapat digolongkan menjadi air, sumber energy, sumber karbon, sumber aseptor electron, sumber mineral, dan sumber nitrogen.
Enzim merupakan katalisator yang dihasilkan oleh sel yang berfungsi untuk mempercepat suatu reaksi kimia dengan tidak mengalami perubahan ataupun penambahan. Enzim dap[at digolongkan menjadi endoenzim dan eksoenzim. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi reaksi enzimatik diantanya, substrat, suhu, pH, inhibitor, kafaktor, dan induktor.
Mikroba dapat melakukan proses metabolisme yang terdiri atas anabolisme dan katabolisme. Katabolisme merupakan proses perombakan diikuti dengan pembebasan energy, contonya penguraian karbohidrat, lemak, protein dana asam nukleat sedangkan anabolisme merupakan proses biosintesis yang memerlukan energy contohnya dalam proses fotosintesis.