一、原理
大多數微生物均可用人工方法培養。以人工方法配製成的適合微生物生長繁殖或積累代謝產物的營養基質，稱為培養基，培養基中一般含有微生物所必需的碳源、氮源、無機鹽、生長素以及水分等。另外，培養基還應具有適宜的ph值、一定的緩衝能力、一定的氧化還原電位及合適的滲透壓。
二、培養基的種類
培養基按物理狀態分為固體、半固體和液體培養基；按組成成分分為天然、合成和半合成培養基；按其作用分為基礎、加富、選擇、鑑別、厭氧和活體培養基等。
1、基礎培養基：含有微生物所需要的基本營養成分，如肉湯培養基。
2、加富培養基：在基礎培養基中再加入葡萄糖。血液、血清或酵母浸膏等物質，可供營養要求較高的微生物生長，如血平板、血清肉湯等。
3、選擇培養基：是根據某一種或某一類微生物的特殊營養要求或對一些物理。化學條件的抗性而設計的培養基。利用這種培養基可以把所需要的微生物從混雜的其他微生物中分離出來。
4、鑑別培養基：在培養基中加入某種試劑或化學藥品，使培養後發生某種化學變化，從而鑑別不同類型的微生物。如伊紅－美藍（EMB）培養基、糖發酵管、醋酸鉛培養基等。
5、厭氧培養基：專性厭氧菌不能在有氧的條件下生長，所以必須將培養基與環境中的空氣隔絕，或降低培養基中的氧化還原電位，如在液體培養基的表面加蓋凡士林或醋，或在液體培養基中加入碎肉快製成庖肉培養基等。此外，也可以利用物理或化學的方法除去培養環境中的氧，以保證厭氧環境。
6、活體培養基：有一些微生物可以在活的動植物體或離體的活組織細胞內生長繁殖，因此，某些活的動植物體或離體的活組織細胞對這些微生物來說，是很好的培養基。
三、培養基的主要成分
1、營養物質：有蛋白腖、肉浸汁和牛肉膏、糖（醇）類、血液、雞蛋與動物血清、生長因子、無機鹽類。
2、水分：製備培養基常用蒸餾水（因蒸餾水中不含雜質），也可用自來水、井水等，但需先經煮沸，使部分鹽類沉澱，再經過濾方可使用。
3、凝固物質：配製固體培養基的凝固物質有瓊脂、明膠和卵白蛋白及血清等。瓊脂是從石花菜海藻中提取的膠體物質，是應用最廣的凝固劑。其化學成分主要是多糖，加瓊脂製成的培養基在98～100℃下溶化，於45℃以下凝固。但多次反覆溶化，其凝固性降低。瓊脂本身對細菌無營養價值，自然界中僅有極少數的細菌能分解它。
根據瓊脂含量的多少，可配製成不同性狀的培養基。另外，由於各種牌號瓊脂的凝固能力不同，以及當時氣溫的不同，配製時用量應酌情增減，夏季可適當多加。
4、抑制劑：在製備某些培養基時需加入一定的抑制劑，來抑制非檢出菌的生長或使其少生長，以利於檢出菌的生長。抑制劑種類很多，常用的有膽鹽、煌綠、玫瑰紅酸、亞硫酸鈉、某些染料及抗菌素等。這些物質具有選擇性抗菌作用。
5、指示劑：為便於了解和觀察細菌是否利用和分解糖類等物質，常在某些培養基中加入一定種類的指示劑，如酸鹼指示劑、氧化還原指示劑等。
四、培養基的製備
培養基的製備過程可表示為：
稱量藥品→溶解→調節PH值→溶化瓊脂→過濾分裝→包紮標記→滅菌→擺斜面或倒平板。
1、稱量藥品;根據培養基配方依次準確稱取各種藥品，放入適當大小的燒杯中，瓊脂不要加入。蛋白腖極易吸潮，故稱量時要迅速。
2、溶解：用量筒取一定量（約佔總量的1/2）蒸餾水倒入盛有藥品的燒杯中，在放有石棉網的電爐上小火加熱，並用玻璃棒攪拌，以防液體溢出。待各種藥品完全溶解後，停止加熱，補足水分。如果配方中有澱粉，則先將澱粉用少量冷水調成糊狀，並在火上加熱攪拌，然後加足水分及其他原料，待完全溶化後，補足水分。
3、調節PH值：根據培養基對PH值的要求，用50g/LNaOH或5%（體積分數）HCl溶液調至所需的PH值。測定PH值可用PH試紙或酸度計等。
4、溶化瓊脂：固體或半固體培養基須加入一定量的瓊脂，將盛有培養基的器皿置於電爐上一面攪拌一面加熱，直至瓊脂完全溶化後才能停止攪拌，並補足水分（水需預熱）。注意控制火力不要使培養基溢出或燒焦。
5、過濾分裝：先將過濾分裝裝置安裝好。如果是液體培養基，玻璃漏鬥中放一層濾紙；如果是固體或半固體培養基，則須在漏鬥中放多層紗布，或兩層紗布夾一層薄薄的脫脂棉趁熱進行過濾。過濾後立即進行分裝。分裝時注意不要使培養基沾染在瓶口或管口，以免浸溼棉塞，引起汙染。液體分裝高度以試管高度的1/4左右為宜。固體分裝量為管高的1/5，半固體分裝量一般以試管高度的1/3為宜，分裝三角瓶，以不超過三角瓶容積的一半為宜。
6、包紮標記：培養基分裝後加好棉塞或試管帽，再包上一層防潮紙，用棉繩系好。在包裝紙上標明培養基名稱、製備組別和實驗者姓名、日期等。
7、滅菌：上述培養基應按培養基配方中規定的條件及時進行滅菌。普通培養基為121℃，20min，以保證滅菌效果和不損傷培養基的有效成分。如需要作斜面固體培養基，則滅菌後立即擺放成斜面。斜面長度一般以不超過試管長度的1/2為宜；半固體培養基滅菌後，垂直冷凝成半固體深層瓊脂。