无菌操作和纯种分离技术确立以后，一方面分离了一大批纯种微生物，极大地推动了传染病学和工业微生物学的发展，一方面又提出如何获得大量纯种培养物的要求。因为在研究病原微生物时，尤其是采用打预防针的办法防治疾病时要制备疫苗或菌苗需要有大量的微生物细胞；在工业上例如生产啤酒时也需要大量的纯种酵母菌。因此，纯种培养技术便应运而生了。

　　采用无菌操作，微生物学家们在专门的厨房里，为微生物准备了各种富有营养，可以保证微生物良好生长的材料。它们被装在可以防止外界杂菌污染，内部又绝对不含任何微生物的容器里，对于一般需要氧气的微生物，为了保证足够的氧气，在容器的开口处加上棉花塞来过滤空气。这种准备好的培养微生物的材料，微生物学上称作培养基。把纯种微生物放进培养基里让它们生长的操作，叫做接种。因为这样可以保持培养微生物的“纯一”。培养好的微生物则称作培养物。

　　为了使不同的微生物能在培养基中生长得符合研究或应用的要求，100多年来，微生物学家设计了成千上万种培养基。从形态上说，有液体培养基和固体培养基，例如牛奶和马铃薯块；从成分来说，有天然的和人工配制的，例如成份十分复杂的牛奶或肉汤是天然的，用一些化学药品配制的成分能够了解得一清二楚的就是人工合成的。如何决定某种特定微生物的最佳培养基，是微生物学中的重要课题，有一些基本的原理至关紧要。首先，为了生长，许多微生物需要在培养基中含有少量的铁、镁、磷、钠、钾、钙等元素，以及像铵盐这类氮源和某种碳水化合物食品（如糖类）。它们就好象农作物需要的肥料；其次，要考虑固体或液体何种更合适；第三，培养厌氧菌时要隔绝氧气，而好氧菌则要保证通气；第四，某些特定微生物需要特殊的营养物，例如许多致病菌必须在培养基中加入血清，有些微生物又需要特定的维生素。

　　应该指出的是，有些微生物目前还不能用人工配制的培养基来培养，必须采用活的生物或组织。例如可引起麻风病的麻风分枝杆菌离开了活组织就再不能生长。20世纪70年代发现的引起呼吸系统疾病的病原菌军团杆菌，起初用普通的培养基很难培养，最后用孵化成胚胎的鸡蛋卵黄囊作为培养基质，才得到纯培养物并确定是一种新的传染病病原菌。至于病毒，我们知道它们是绝对寄生的，所以用普通的培养基是不能繁殖的。

纯种培养技术的发展对于人类利用微生物具有决定性的意义。在没有纯种培养技术之前，尽管我们也在利用微生物，但无法得到大量的纯一的微生物培养物，因为极容易污染其它微生物。例如我国用于生产酱油、醋或酒的曲，就是靠经验获得的微生物培育物。为了使其中有用的微生物占优势，需要很丰富的经验和很严格的操作，一不小心，酒曲或酱油曲的质量得不到保证，产品的质量便得不到保证。在当前的大型微生物发酵工厂，我们可以通过一整套现代化的技术，实现一次培养数百吨纯种培养物。这就是当代的微生物工程。