微生物生長受環境之pH值影響，且細菌與其他微生物所須之pH值也有不同，每一菌種可生長于某一特定之pH范圍，其范圍有寬窄之分，而于狹窄之最適范圍內，生長最快。此乃反應微生物對自然環境之適應，如腸道細菌可生存于較廣之pH范圍，乃因其自然棲息處所消化系統之特征；寄生于血液之細菌，僅能忍受較窄之pH值范圍，因循環系統之pH值幾乎維持于7.4之恒定值。

 

細菌生長之特定pH范圍介于pH4~9，最適pH值為6.5~7.5。真菌、黴菌和酵母菌則喜歡酸性環境，最適pH值為4~6。

 

由于中性或近中性環境較適合一般微生物生長，因此實驗室培養基之pH值常調至7左右。微生物代謝作用所產生之廢棄物，如醣類分解產酸或蛋白質分解產堿，均會改變培養基之pH值，導致不利于其生長。

 

為延緩pH值之改變，培養基常添加具有緩衝作用之化學物質，常用之緩衝系統系加入等克分子濃度之K2HPO4（弱堿鹽）與KH2PO4（弱酸鹽），當培養基變酸時，K2HPO4可吸收過剩之H＋而成弱酸鹽類，，鉀離子與強酸之陰離子形成鉀鹽。當培養基變堿時，KH2PO4釋出H＋與過剩之OH－結合形成水，而弱酸鹽之陰離子部份與堿之陽離子結合。

 

大部分培養基含有胺基酸（amino acids）、蛋白棟（peptones）和蛋白質（proteins），由于其具有酸堿兩性的特性（amphoteric nature），

可作為天然緩衝物質。如胺基酸為兩性離子（zwitterions），其分子中之胺基（amino group）與梭基（corboxyl group）可解離形成兩極離子，－NH2可吸收酸性培養基中過多之氫離子，形成－NH3+，－COOH則可釋出H+中和培養基的堿性。