微生物種類繁多。它們?cè)谧匀唤绲姆植挤浅V泛，存在于土壤、 水、 空氣、 動(dòng)植物體和人體中，一些極端環(huán)境中也有微生物生存。

    一、大氣圈中的微生物

    大氣圈中含有微生物，但因?yàn)榇髿庵腥狈Ρ匦璧臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分，加上太陽光中的紫外線照射，致使大氣圈不能成為微生物生長(zhǎng)繁殖的良好場(chǎng)所。大氣圈中的微生物主要是隨塵埃飄浮到空中去的，而且多數(shù)以孢子或其它休眠體形態(tài)存在。

    空氣中的微生物與空氣中的溫度、 濕度等因素密切相關(guān)。 南方梅雨季節(jié)，空氣中濕度大，霉菌含量很高，衣服等日用品極易發(fā)霉，到了秋冬季，空氣中的霉菌含量很少。城市上空還經(jīng)常出現(xiàn)病原微生物。它們的數(shù)量和種類隨季節(jié)的更替和氣候的變化而有不同，如降水可以將微生物從空氣中移走。氣流是空氣中微生物傳播的主要因素，有些種類可以借氣流跨過大洋，造成世界性的分布。

    二、巖石圈中的微生物

    在巖石的裂隙中和巖石同水分與空氣相接觸的表面則是少數(shù)微生物的生境，常有細(xì)菌、藻類、真菌、地衣生長(zhǎng)，稱為巖生微生物。它們之中有些種類產(chǎn)生有機(jī)酸和螯合物，可以溶解硅酸鹽和其它礦物，獲得養(yǎng)料。有些叫內(nèi)巖生的微生物可以生活在某些巖石碎片層之下，甚至在深達(dá)450m 巖層中也有生活著的微生物。有一個(gè)研究組在北美 9000 多萬年前白堊紀(jì)沉積巖的深處含水層發(fā)現(xiàn)了厭氧微生物群，包括鐵還原菌、硫酸鹽還原菌和產(chǎn)甲烷菌等，其數(shù)量達(dá)每毫升地下水 4000 個(gè)細(xì)胞。

    熱帶沙漠中主要是細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌，寒冷的極地沙漠中除原核生物外，還有真菌生活，以及它們的共生體——地衣的生長(zhǎng)。

    海洋沿岸的許多地方是水圈和巖石圈的界面， 常有大量藻類和藍(lán)細(xì)菌定居在巖石上。

    三、水圈中的微生物

    水圈由淡水和海水兩類水體組成。

    （一）淡水環(huán)境淡水環(huán)境分為靜水（湖泊和池塘等）和流水（大小河溪）兩種情況，它們的理化特性不同，微生物的組成和數(shù)量也各異。

    湖泊中多數(shù)微生物成員為土著性的，自養(yǎng)細(xì)菌占有重要地位，常見的光能自養(yǎng)菌為藍(lán)細(xì)菌、紫色和綠色厭氧光合細(xì)菌，經(jīng)常出現(xiàn)的化能自養(yǎng)菌有亞硝酸細(xì)菌、硝酸細(xì)菌和硫化細(xì)菌。

    一些外來的微生物隨著徑流而進(jìn)入湖泊中。

    淡水湖底沉降物中的微生物常常不同于水層中的種類。在淺水池中，厭氧性光能自氧細(xì)菌存在于沉積物表面，使水體具有相應(yīng)的顏色。真菌和纖維分解細(xì)菌主要存在于湖底的有機(jī)殘?bào)w上。厭氧性異養(yǎng)細(xì)菌也是沉積物中的主要成員，包括假單胞菌屬中具反硝化作用的種類。在沉積物內(nèi)部則是嚴(yán)格厭氧性細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)，包括芽胞梭菌、產(chǎn)甲烷細(xì)菌和反硫化弧菌。

    除土著微生物外，常有許多外源微生物隨著土壤的侵蝕和徑流、植物枯枝落葉和城市污水而進(jìn)入湖泊，有些種類會(huì)迅速死亡而消失。

    河流中微生物的數(shù)量和種類主要受其流經(jīng)區(qū)域的影響，大量的微生物都是外來的，尤其在流經(jīng)城市的區(qū)段中，許多腐生微生物和病原菌進(jìn)人流水。在人海的河口處，由于海水鹽分的影響，淡水微生物逐漸被海洋微生物取代。

    （二）海水環(huán)境

    海水中的土著微生物具有自身的特點(diǎn)，它們?cè)邴}分濃度 2％～ 4％時(shí)才能生長(zhǎng)。典型海洋微生物生長(zhǎng)最適的鹽濃度為 3.3 ～ 3.5% 并且在缺乏氯化鈉時(shí)不生，90％～ 95％的海域溫度低于 5℃，所以多數(shù)海洋細(xì)菌必須能在低溫下生長(zhǎng)。但是在海底火山和熱泉噴口附近溫度很高，生活著極端嗜熱細(xì)菌。在海洋底部的溝壑中的細(xì)菌處于很大的靜水壓力下，因此，耐壓細(xì)菌是土著海洋微生物的重要成員。

    海水中的微生物主要是藻類、需氧性或兼性厭氧性細(xì)菌。大多數(shù)細(xì)菌屬中都有能在海水中生活的代表，如假單胞菌屬和弧菌屬中的一些種，還有能發(fā)光的細(xì)菌。海水中也存在真菌和原生動(dòng)物。

四、極端環(huán)境中的微生物

    極端環(huán)境是指高等動(dòng)植物不能生長(zhǎng)，大多數(shù)微生物不能生活的高溫、低溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高鹽、高壓、高輻射、缺氧等特殊環(huán)境。在這些環(huán)境中生活著能適應(yīng)極端條件的微生物，如嗜熱菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜堿菌、嗜鹽菌、嗜壓菌、耐輻射菌、厭氧菌等，它們被稱為極端環(huán)境微生物，多數(shù)屬于古細(xì)菌。由于它們具有不同于一般微生物的遺傳機(jī)制、特殊的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理功能，在一些惡劣環(huán)境中，它們不僅能夠生存，甚至很旺盛。因此在冶金、采礦、開采石油以及生產(chǎn)特殊酶制劑、環(huán)境保護(hù)等多種生產(chǎn)和科研領(lǐng)域中具有重要的理論意義與實(shí)踐價(jià)值。

    生長(zhǎng)在高溫環(huán)境中的極端嗜熱菌最適生長(zhǎng)溫度達(dá) 90℃。從深海熱泉噴口附近分離的布氏熱網(wǎng)菌，最適生長(zhǎng)溫度為 105℃，最高可達(dá) 110℃。

    酸熱硫化葉菌不僅適宜溫度范圍為70 ～ 90℃，而且能在 pH1-4 的含硫熱泉中生長(zhǎng)。極端嗜鹽菌生長(zhǎng)的最適鹽 濃 度 為 3 ～ 4mol/L， 它 們 在 曬 鹽場(chǎng)上生長(zhǎng)旺盛，由于細(xì)胞具紫色或紅色，致使鹽場(chǎng)呈現(xiàn)一片紅色。在我國(guó)新疆鹽湖分離的極端嗜鹽菌，可耐受20％～ 30％的 NaCl 濃度。極端嗜堿菌生長(zhǎng)在鹽堿湖、堿湖或鹽堿地，該環(huán)境中的 pH 為 8 ～ 10，最高可達(dá) 11。極端嗜壓菌生長(zhǎng)在深海底，最適生活壓力為7.09275X107 ～ 8.106X107pa，最高可達(dá) 1.04871X108pa，低于 4.053X107Pa則不生長(zhǎng)，移放到減壓狀態(tài)幾小時(shí)就失去生長(zhǎng)能力。極端嗜壓菌也是極端嗜冷菌，最適溫度為 2℃，高于 10℃就顯著地減弱生存能力。地球表面 7％為冰層覆蓋，許多細(xì)菌存在于冰層中稱為海冰微生物群落，有些菌株在 -10℃生長(zhǎng)。

    嗜冷的真菌和藻類能在兩極冰雪或高山雪坡上旺盛生長(zhǎng)，如美國(guó)加州高山雪坡上生長(zhǎng)的一種衣藻呈現(xiàn)鮮紅色的孢子層。嗜干菌能在水活度為 0.7 的谷物和水果干上生長(zhǎng)。雙孢嗜干真菌生境的水活度僅為 0.55 ～ 0.6。嗜高滲酵母能在果醬上生長(zhǎng)。