Власне під ростом бактерій зазвичай мають на увазі координовану реплікацію всіх компонентів бактерій. Оскільки розподіл бактеріальної клітинипризводить до утворення двох особин, то їх число зростає в геометричній прогресії: 2 0 -2 1 -2 2 -2 3 - 2 n. Регуляторний дію на ріст бактерій надають якість живильного середовища та умови вирощування.

Зростання популяції клітин в обмеженому життєвому просторі (періодична культура) може бути розділений щонайменше на чотири фази (Рис. 4-12).

Після внесення в середу бактерії адаптуються до її умов і розмножуються порівняно повільно ( Лаг-фаза ). Потім настає фаза експоненціального росту ( Експоненціальна фаза ). Далі середу виснажується, в ній акумулюються токсичні продукти метаболізму, що проявляється зниженням темпів розмноження і припиненням збільшення числа клітин ( Стаціонарна фаза ).

Таким чином, зростання в періодичній культурі підпорядковується закономірностям, дійсним не тільки для одноклітинних, але і для багатоклітинних організмів. У подальшому бактеріальна культура може загинути або значно скоротитися (фаза відмирання). Спороутворюючі види переходять в стадію споруляции, у споронеобразующіх видів можливе утворення анабіотичних форм (див. нижче). В деяких випадках додатково виділяють фазу прискорення росту (початок експоненційної фази) та фазу уповільнення зростання (перехід до стаціонарної фазі).

Лаг-фаза зростання бактерій відповідає періоду фізіологічного пристосування, що включає індукцію ферментів, синтез і збірку рибосом. Тривалість фази залежить головним чином від віку посівного матеріалу (інокуляту) бактерій і попередніх умов культивування Якщо інокулят взято зі старої культури (у стаціонарній фазі росту), то бактеріям необхідний час для адаптації до нових умов. Якщо джерела енергії та вуглецю в новому середовищі відрізняються від тих, що були у попередній культурі, то адаптація до нових умов може вимагати синтезу нових ферментів, в яких раніше не було необхідності.

Експоненціальна фаза зростання бактерій ( Логарифмічна ) Характеризується максимальною швидкістю клітинного ділення. Для конкретного виду бактерій в конкретних умовах зростання час генерації (тобто час, необхідний для подвоєння кількості бактерій) постійно протягом всієї логарифмічною фази, але варіабельно у різних видів і штамів, а також залежить oт складу середовища та умов культивування. Час створення на оптимальному середовищі може був коротким (у кишкової палички 20 хв), або тривалим (у Mycobacterium tuberculosais 6 год). У цій фазі в середовищі відбувається максимальне накопичення метаболітів бактерій (наприклад, токсинів, бактеріоцинів).

Стаціонарна фаза росту бактерій. Протягом цього періоду доступність найважливіших поживних речовин стає лімітуючим фактором. Встановлюється рівновага між клітинним ростом і діленням і процесом відмирання клітин. Спороутворюючі бактерії (наприклад пологів Bacillus і Clostridium) здатні переходити в фазу споруляции, що активує при знаходженні бактерій в умови обмеженого харчування. У певний момент співвідношення відмирають, знову утворюються і лежать клітин стає стабільним; подібний стан відомо як максимальна стаціонарна фаза. Біомаса бактерій в стаціонарній фазі позначають як «урожай», або «вихід біомаси» (різниця між максимальною і вихідної біомасою); або «економічний коефіцієнт», якщо приріст біомаси віднесений до одиниці лімітує ріст субстрату.

Фаза відмирання ( Спаду , Лізису ) Включає період логарифмічної загибелі, що переходить в період зменшення швидкості відмирання бактерій. Причини загибелі бактерій у нормальних поживних середовищах до кінця не ясні. Зрозумілі випадки, коли в середовищі накопичуються кислоти (при зростанні Escherichia, Lactobacillus). Іноді бактерії руйнуються під дією власних ферментів (аутоліз). Швидкість відмирання широко варіює залежно від умов проживання та особливостей мікроорганізму (наприклад, ентеробактерії відмирають повільно, а бацили - швидко).