微生物要求的营养物质必须包括组成细胞的各种原料和产生能量的物质，主要有：水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因素。
影响微生物生长的环境因素细胞的分子式：C5H7O2N(或C60H87O23N12P)。对营养的需求：好氧微生物：BOD5:N:P=100:5:1；厌氧微生物：BOD5:N:P=400:5:1。
1.水：组成部分，代谢过程的溶剂。细菌约80%的成分为水分。
2.碳源：碳素含量占细胞干物质的50％左右，碳源主要构成微生物细胞的含碳物质和供给微生物生长、繁殖和运动所需要的能量，一般污水中含有足够碳源。
3.氮源：提供微生物合成细胞蛋白质的物质。
4.无机元素：主要有磷、硫、钾、钙、镁等及微量元素。作用：构成细胞成分，酶的组成成分,维持酶的活性，调节渗透压，提供自养型微生物的能源。
磷：核酸、磷脂、ATP转化。硫：蛋白质组成部分，好氧硫细菌能源。钾：激活酶。钙：稳定细胞壁，激活酶。镁：激活酶，叶绿素的重要组成部分
5.生长因素：氨基酸、蛋白质、维生素等。
(二) 温度
各类微生物所生长的温度范围不同，约为5℃～80℃。此温度范围，可分为最低生长温度、最高生长温度和最适生长温度(是指微生物生长速度最快时温度)。依微生物适应的温度范围，微生物可以分为中温性(20～45℃)、好热性(高温性)(45℃以上)和好冷性(低温性)(20℃以下)三类。当温度超过最高生长温度时，会使微生物的蛋白质迅速变性及酶系统遭到破坏而失活，严重者可使微生物死亡。低温会使微生物代谢活力降低，进而处于生长繁殖停止状态，但仍保存其生命力。
(三) pH
不同的微生物有不同的pH适应范围。细菌、放线菌、藻类和原生动物的pH适应范围是在4～10之间。大多数细菌适宜中性和偏碱性(pH＝6.5～7.5)的环境。废水生物处理过程中应保持最适pH范围。当废水的pH变化较大时，应设置调节池，使进入反应器(如曝气池)的废水，保持在合适的pH范围。
(四) 溶解氧
影响生物处理效果的重要因素。好氧微生物处理的溶解氧一般以2~4mg/L为宜。
(五) 有毒物质
在工业废水中，有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质，这类物质我们称之为有毒物质。其毒害作用主要表现在细胞的正常结构遭到破坏以及菌体内的酶变质，并失去活性。在废水生物处理时，对这些有毒物质应严加控制，但毒物浓度的允许范围，需要具体分析。
