培養基的基本成分
能源和碳源:自養微生物生長在以二氧化碳為碳源，以光或無機物為能源的無機物組成的培養基中。例如，在化能自養氧化硫硫桿菌培養基中，添加粉狀硫作為能源，並且使用空氣中的CO2作為碳源。異養微生物以有機物為碳源和能源。培養基中常添加葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖等單糖或雙糖，有的可使用澱粉、纖維素等多糖，或使用動物組織中的糖類。如常用牛肉醬蛋白腖培養基培養細菌，其中牛肉醬是主要的碳源和能源。(見培養基配方，下同)。
氮源:自養微生物利用含氮的無機銨鹽和硝酸鹽作為氮營養，如氧化硫硫桿菌利用(NH4)2SO4作為氮源；異養微生物以無機銨鹽、硝酸鹽或含氮有機物為氮源。自生固氮菌利用空氣中的N2作為氮營養，其培養基稱為無氮培養基，不添加氮源。
礦質元素和生長因子:微生物需要磷、鉀、鈉、硫、鎂、鈣等主要礦質元素和鐵、銅等微量元素，所以培養基中常添加無機鹽，如K2HPO4、KH2PO4、MgSO4、NaCl、KCl、FeSO4等；生長因子主要是調節微生物代謝活動的B族維生素，常由酵母提取物和肝臟提取物提供。多種天然成分，如牛肉醬、麥芽汁、玉米粉、豆芽汁等。含有多種無機元素和生長因子，無需添加。
培養基的種類根據原料來源的不同可分為合成培養基、半合成培養基和天然培養基。
合成介質:由化學成分已知的有機物和無機物組成。成分準確，重復性強。但是營養有限，微生物生長緩慢。適用於菌株分離、育種、遺傳分析和生物測定。例如用於放線菌的高斯培養基、用於黴菌的夏加爾培養基和各種化能自養細菌培養基。
半合成介質:由壹些天然物質和少量成分已知的化學物質組成。營養全面，能有效滿足微生物的營養需求。廣泛用於微生物的培養。比如細菌培養用的牛肉膏蛋白腖培養基，黴菌培養用的馬鈴薯葡萄糖培養基，工業生產中常用的玉米粉、無機鹽等天然物質制備的各種發酵培養基。
天然培養基:由化學成分不明或不平衡的天然有機物制成。成分復雜，但營養豐富全面。常用於實驗研究和生產。如麥芽汁培養基、玉米粉培養基、生產中使用的麩皮和木屑。
根據培養基的物理性質，可分為液體培養基、固體培養基和半固體培養基。
液體培養基:由各種營養物質和水制成，或由天然物質(麥芽汁、豆芽汁等)制成。).成分均勻，適合各種微生物的營養生長。廣泛應用於實驗研究和大規模工業生產，有利於獲得大量細菌或代謝產物。
固體培養基:在液體培養基中加入凝固劑，或用麩皮等固體原料制成。常用的促凝劑是瓊脂(又稱瓊脂、豆瓣菜)，是從瓊脂等海藻中提取加工而成。市售瓊脂為條狀、片狀或粉末狀，主要成分為硫酸化聚半乳糖，不能被大多數微生物分解，僅在培養基中起輔助作用。它的熔點約為98℃，冰點為42℃。1.5 ~ 2%的水溶液在正常培養溫度下呈凝膠狀態。瓊脂固體培養基廣泛用於微生物的分離、培養、菌種鑒定和保藏。
半固體培養基:含0.2 ~ 0.5%瓊脂的液體培養基。用於觀察細菌的運動，鑒定菌株，測定噬菌體的效價。
根據培養基的用途，可分為選擇培養基、鑒定培養基、增菌培養基和基礎培養基。
選擇性培養基:根據某種類型或某種微生物的特殊營養需求而設計的培養基，以提高所需微生物的分離效率。如分離固氮微生物的無氮培養基，添加濾紙條或纖維素粉作為碳源分離纖維素分解菌的培養基。在培養基中加入壹種化合物可以有效地分離出對這種化合物有抗性的微生物。例如，在放線菌培養基中加入幾滴10%的苯酚，可以抑制細菌和黴菌的生長。加入壹定量的青黴素和鏈黴素可以抑制細菌的生長。
鑒別培養基:根據微生物的代謝特點，在培養基中加入指示劑，通過顏色反應來鑒別不同的微生物。比如用於檢查乳制品和飲用水是否被腸道細菌汙染的伊紅-亞甲藍培養基。大腸桿菌等腸道細菌生長時，發酵培養基中的乳糖使添加的曙紅-亞甲藍變色，沈積在菌落上呈紫黑色，呈現金屬光澤。
培養基的制備方法如下:常規方法；公式中有特殊規定或要求的，以公式為依據。
1.根據公式計算各種營養素的用量。壹般藥物可用普通藥物天平稱量，用量小的藥物可按比例制成高濃度溶液，再用移液管按所需量吸取。將稱好的藥物放入玻璃燒杯或搪瓷杯中。
2.在另壹個容器中，加熱所需量的水(壹般可用自來水，有特殊要求時需用蒸餾水)，取總量的1/3左右，倒入放置藥物的容器中，用玻璃棒攪拌，待藥物完全溶解後，將剩余的熱水全部倒出。
3.如果配制固體培養基，稱取1.5 ~ 2%瓊脂加入溶解的營養液中，繼續加熱至瓊脂完全溶解。加熱過程中隨時攪拌，防止溢出或底糊。燒過的培養基破壞了營養成分，產生了有毒物質，不能再用。
4.待溶解的培養基稍微冷卻後，根據配方要求調節pH值。先將10 ml培養基放入試管中，用pH試紙測其自然pH，然後用1% NaOH(或1% HCl)調節至所需pH，根據劑量計算用10% NaOH(或10% HCl)調節整個培養基的pH。加入堿(或酸)溶液時，應邊滴邊攪拌。當加入的量幾乎用完時，應再次測試，最後調整到所需的pH值。
5.將配制好的培養基趁熱裝入試管或錐形瓶中。用漏鬥分裝，防止瓊脂粘在管口或瓶口。裝瓶量壹般為瓶容量的1/3 ~ 1/2；試管高度壹般為1/5 ~ 1/4，避免滅菌時培養基溢出和濕棉塞。
6.用預先做好的棉塞塞住管口或瓶口。棉塞有利於通風和濾菌，使用時松緊和大小要合適，以免影響操作(如圖)。
最後用牛皮紙或報紙將棉塞包好，在瓶頸或試管上方紮緊，防止消毒時棉塞受潮或脫落。
7.滅菌後取出的固體培養基，試管可根據需要立即傾斜放置，濃縮後成為斜面培養基，用於菌種擴大培養和保存；將錐形瓶中的培養基倒入無菌培養皿中，濃縮後制成平板培養基，可用於菌株的分離鑒定。冷卻後，液體培養基可根據需要直接接種菌種。