Диференційно-діагностичні середовища (Наприклад, Середовища Хісса, Кларка ) Застосовують для вивчення та ідентифікації окремих типів, видів і груп бактерій. В якості основи застосовують різні органічні і неорганічні сполуки, гідролізати казеїну, пептонну воду, бульйон Хоттінгера-Мартена, Доповнені вуглеводами, спиртами, сечовиною та іншими речовинами; при їх розщепленні відбувається зсув рН в кислу (вуглеводи, спирти, ліпіди) або лужну (білки) сторону. Відповідно, виділяють середовища з вуглеводами і спиртами, середовища з сечовиною, середовища для визначення індолообразоваіія, середовища для визначення протеолітичної активності і комбіновані (Політропний) середовища. У такі середовища також часто вносять різні індикатори (наприклад, бромтимоловий синій, індикатор Андраде, бромкрезоловий пурпурний і крезоловий червоний), що допомагають візуально визначити зміну рН, характерне для різних мікроорганізмів. Зокрема, зрушення в кислу сторону викликає почервоніння середовища з реактивом Андраде або пожовтіння при використанні середовища з бромтимоловим синім, тоді як при защелачивании реактив Андраде і індикатор бром-Тимолова синій не змінюють колір середовища. Всі диференційно-діагностичні середовища поділяють на чотири основні групи.

Середовища, що містять білки, Що дають характерні зміни під дією бактеріальних ферментів (кров, желатину, молоко та ін), застосовують для визначення гемолітичних або протеолітичних властивостей. Найбільш поширені мясопептонний желатину (МПЖ), згорнулася кінська сироватка, молоко і кров'яний агар (КА).

Середовища, що містять вуглеводи або багатоатомні спирти. Ферментативне розщеплення субстратів приводить до зрушення рН і зміні забарвлення середовища, а іноді і утворення газу. Найбільш поширені кольорові середовища з різними вуглеводами (наприклад, з бромтимоловим синім, індикатором ВР), лакмусовое молоко ( Середу Мінкевича ) І середовища Хісса. З вуглеводів найбільш часто використовують моносахариди (ксилозу, Арабіноза, глюкозу, фруктозу, манозу, галактозу), дисахариди (лактозу, мальтозу, сахарозу), полісахариди (крохмаль, глікоген, інулін, декстрин), спирти (дульцит, маніт, сорбіт, гліцерин) і глікозиди (Адонія, інозит, саліцин, амігдалин).

Середовища для визначення редукуючої здатності. У цю групу входять середовища з фарбами, знебарвлюються при відновленні (наприклад, метиленовий блакитний, нейтральний червоний, індігокармйн), а також середовища з нітратами для визначення денітрифікуючі активності бактерій (при позитивному результаті середовища забарвлюються в синій колір).

Середовища, що включають речовини, асимільовані тільки певною групою бактерій. Найбільш відомі нітратний агар Сіммонса і цитратна середу Козера.