1．温度
温度对微生物的影响很大，因为微生物的生长发育是一个极其复杂的生物化学反应，这种反应需要在一定的温度范围内进行，所以温度对微生物的整个生命过程都有着极其重要的影响。
从微生物的总体来看，生长温度范围很广，可在0~80℃，各种微生物按其生长速度可分为三个温度界限，即最低生长温度、最适生长温度、最高生长温度。超过最低和最高生长温度的范围，生命活动就要中断。因此，我们在生产中，可以通过对温度的控制来促进有益微生物的生长，抑制或消灭有害微生物的发育。
那么，什么是最低生长温度呢？它是指微生物生长与繁殖的最低温度，在这个温度时，微生物生长最慢，低于这个温度，微生物就不能生长。最适生长温度是指微生物生长最适宜的温度，在这个温度时，如果其他条件适当，则微生物生长最快。而最高生长温度就是在其他环境因素保持不变前提下，微生物能够生长繁殖的最高温度。高于这个温度，微生物的生命活动就要停止，甚至死亡。
在物理因素中，温度对微生物的影响最为重要。微生物在生长繁殖过程中吸热反应和放热反应是共同进行的。在发酵前期要给予适当温度，以后要适当控制温度，防止升温过猛。“低温人窖、缓慢发酵”的精神实质就在于此。
微生物的生长繁殖，不但受到外界温度的影响，更重要的是外界温度与菌体内部保持热平衡。也就是说，外界环境的温度影响到微生物的生长繁殖，反过来，微生物在大量的生长繁殖过程中也影响外界环境温度的改变。如酒精厂在固体制造麸曲过程中的中期和后期，由于微生物的代谢作用，品温逐渐上升，向着微生物生长繁殖的不利方向发展。为了控制微生物生长的最适温度，保证曲子质量，根据品温上升情况，采取通风方法来降低品温．国内酒精厂生产麸曲时，品温要求保持在37℃左右。初期菌体刚刚开始生长，发热量不大，这时采用间歇通风方式，到后期，菌体生长旺盛；伴随产生大量的热，因此采用连续通风来降低品温。
高温对微生物影响较大，微生物在超过最高生长温度以上的环境中生活，就会引起死亡，温度越高，死亡越快。但是，微生物对高温的抵抗力依菌的种类、发育时间、有无芽孢而异。例如，无芽孢的细菌在液体中，55~60C经30min即可死亡；70℃时仅10~15min死亡；100℃仅几分钟就可死亡。酵母营养细胞及霉菌菌丝体，在50~60℃时lOmin左右即可杀死；而它们的孢子在同样时间内却要70~80℃才能杀死。芽孢杆菌中的芽孢对热的抵抗力很强，如枯草杆菌芽孢在沸水中煮沸1h也不死，这是因为芽孢内所含水分较少，菌体蛋白不易凝固。
微生物在高温下死亡的原因，是由于菌体中的酶遇热后失去活性，使代谢发生障碍而引起菌体死亡。
2．氢离子浓度(pH)
氢离子浓度对微生物生命活动的影响，是由于氢离子浓度影响细胞原生质膜的电荷，原生质膜具有胶体性质，在一定pH内，原生质带正电荷，而在另一种pH内，则带负电荷，这种正负电荷的改变，同时又会引起原生质膜对个别离子渗透性的变化，从而影响微生物对营养物质的吸收。例如，黑曲霉在pH2～3时，生成柠檬酸，pH近中性时却生成草酸；酵母在pH为5左右时，其产物是乙醇，而pH8时则产生甘油。
各种不同的微生物要求的pH不同，大多数细菌，最适pH接近中性或微碱性；酵母和霉菌的最适pH趋向酸性。
在酿酒工业中，广泛利用pH抑制杂菌的生长。酒精厂循环酒母添加硫酸；白酒厂入窖酒醅有一定的酸度，就是利用pH的适宜范围来抑制不适宜该范围的杂菌。
各厂一般利用酸度（lg曲或糟消耗0.Imol/L NaOH液的毫升数）来指导生产，已经取得了很成熟的经验。
3．空气
大多数微生物在生命活动过程中都需要空气，按照各种微生物对氧的要求不同，可将它们分成如下三类。
(1)好气性微生物也称为好氧性微生物，这类微生物在生活中需要氧，只有在氧分子存在的条件下，它们才能正常生活。大多数微生物都属于这一类型，如根霉、曲霉等。在制造压榨酵母时通风可以增加酵母的产量。微生物深层培养时，通入空气不但影响微生物的生长，还影响微生物的代谢产物，如在抗生素、液体曲、有机酸的生产过程中通风量对产品的产量有很大的影响。
(2)厌氧微生物也称专性嫌气微生物。这类微生物不需要分子态氧，分子态氧对它们有毒害作用。如丙酮一丁醇菌及其他梭状芽孢杆菌（如窖泥中能产生己酸的细菌），只能在无氧或缺少氧的状态下生活。
(3)兼性嫌气性微生物有相当多的微生物既能在有氧条件下生长，又能在无氧条件下生活。如酵母在有氧条件下迅速生长繁殖，产生大量菌体，在无氧条件下，则进行发酵，产生大量的酒精。
在实验室培养好气性或兼性嫌气性微生物，若用固体培养基，则通过棉塞的少量空气即可满足；若用液体培养基，就需在摇床上培养。而对厌氧性微生物的培养，可以用抽真空、焦性没食子酸吸收、覆盖无菌石蜡等方法。
4．界面
界面与微生物生长有很大关系，特别是对固态法白酒生产来说，界面尤为重要。 我们知道自然界里栖息着大量的微生物，它们生活在不同的状态之中。有的在气相中生长，有的在均一的液相中生长，有的却生长在各式各样的固相上。但是为数极多的微生物却居住在两个不同的接触面上，这种接触面称作界面。居住在界面的微生物群，其生长与代谢产物都与居住在均一相内的有明显不同，这就是界面对微生物的影响关系。
在不同培养基中（例如米曲汁、米曲汁加乙酸、米曲汁加乳酸）。添加经酸碱处理过的玻璃丝作界面，分别培养三种酵母（南阳、汉逊、1312）发酵试验，不论米曲汁或添加乙酸、乳酸的培养基中，乙酸乙酯的生成量都大幅度增加。证明了液体中有固体界面物质时酵母的代谢有明显的影响。
辽宁金县酒厂实验证明，固态法白酒与液态法白酒质量不同的关键在于前体物质、蒸馏操作，特别是由颗粒组成的复杂的界面，是使两者不同的重要原因之一。例如，以糖蜜原料液态发酵的酒，完全是液态酒的风味，而同样原料，添加稻壳固体发酵，就会有固态法白酒的风味。所以说，白酒固态发酵，界面极为复杂。原料、酒醅、填料对发酵微生物的吸着状态及其对酶活力与代谢的影响；原料粉碎细度，即颗粒大小对发酵微生物的影响；加水量的多少，改变了固一液的比例关系对发酵微生物的影响。浓香型酒生产中，鼓槌状菌为什么接种于酒醅中的效果远不及接种于泥土中效果显著，及黏土界面与梭状菌的关系等，都是研究白酒发酵中，界面关系的重要课题。
以上介绍的与微生物有关的物理、化学因素对微生物生长繁殖的影响，是相互交织在一起的，以致构成复杂的发酵过程。