温度和微生物生长有密切关系，温度对微生物细胞的生长及代谢的影响是各种因素综合作用的结果。

微生物的生命活动可以看作是相互连续进行酶促反应的过程。根据酶促反应动力学，在一定温度范围内，酶的活力随温度升高而增大，呼吸强度提高，细胞的生长繁殖相应地加快。通常在生物学的范围内温度每升高10℃，生长速率就加快一倍。但所有的酶促反应均有一个最适温度，超过这个温度，酶的催化活力就下降，因而微生物细胞生长减慢，细胞内的蛋白质甚至会因高温发生变性或凝固。一般来说，无芽孢杆菌在80～100℃时，几分钟内几乎全部死亡；在70℃时则需10～15min才能致死；而在60℃则需要30min。因此，微生物只有在最适的生长温度范围内，生长繁殖才是最快的。

由于微生物种类不同，所具有的酶系及其性质不同，因此，其生长繁殖所要求的温度范围也不同，最适温度也就不一样。大多数微生物在20～40℃的温度范围内生长；细菌的最适生长温度大多比霉菌高些。嗜冷菌在低于20℃下生长速率最大；嗜中温菌在30～35℃左右生长最快；而嗜高温菌则能耐受90℃以上的高温。

不同生长阶段的微生物对温度的反应不同。处于延迟期的细菌对温度的变化十分敏感，将其置于接近最适生长温度的温度条件下，可以缩短其生长延迟期，而将其置于较低的温度下培养，则会增加其延迟期。对于对数生长期的细菌，如果在略低于最适温度的条件下培养，即使在发酵过程中升温，对其的破坏作用也较弱。故可在最适温度范围内提高对数生长期的培养温度，既有利于菌体的生长，又避免热作用的破坏。

同一菌种的生长和积累代谢产物的最适温度也往往不同。多数情况下，微生物生长最适温度略高于其代谢产物生成时的最适温度。例如，青霉素产生菌的生长温度为30℃，而产生青霉素的最适温度为25℃；黑曲霉生长温度为37℃，产生糖化酶和柠檬酸时都在32～34℃。但也有的菌种的产物生成温度比生长温度高。如谷氨酸生产菌生长的最适温度为30～32℃，而代谢产生谷氨酸的最适温度却在34~37℃。