Khi sử dụng các môi trường tự nhiên để nuôi cấy vi sinh vật, người ta không cần bổ sung thêm khoáng vì trong thức ăn đã có sẵn khoáng cần thiết (khoai tây, nước thịt, sữa, huyết thanh, sữa, pepton, nước chiết giá đậu,....). Ngược lại khi làm môi trường tổng hợp (nguyên liệu là hoá chất), phải bổ sung dầy đủ các nguyên tố khoáng cần thiết. Những nguyên tố khoáng mà vi sinh vật cần nhiều cho quá trình sống gọi là nguyên tố khoáng đa lượng (P, K, Na, S, Mg,...) còn những nguyên tố khoáng mà vi sinh vật chỉ cần ít trong quá trình sống gọi là nguyên tố khoáng vi lượng (Mn, Cu, Co,...). Nhu cầu về khoáng của các loài vi sinh vật khác nhau là không giống nhau, từng thời điểm khác nhau cũng khác nhau. Các nguyên tố khoáng thường được sử dụng trong nuôi cấy vi sinh vật: P, S, Mg, Ca, Zn, Mn, Na, K.

Nguyên tố P chiếm tỷ lệ cao nhất trong tất cả các nguyên tố khoáng của tế bào (thường chiếm 50% tổng số khoáng). P tham gia cấu tạo nhiều thành phần quan trọng của tế bào (acid nucleic, phosphorprotein, phosphorlipid,...). Sự có mặt của các muối phosphate (nhất là K2 HPO4, KH2PO4) tạo ra tính đệm cho môi trường, đảm bảo pH từ 4,5-8,0.

Nguyên tố S cũng là một chất khoáng quan trọng trong tế bào vi sinh vật. Nó tham gia vào thành phần một số acid amine (cystin, cystein, methionin), một số vitamine (B1, B7) và một số coenzyme có vai trò quan trọng trong quá trình oxi hóa khử.

Nguyên tố K chất khoáng chiếm tỷ lệ khá lớn trong thành phần khoáng tế bào vi sinh vật. Nhưng cho đến nay người ta chưa tìm thấy K tham gia vào thành phần nào trong nguyên sinh chất, cũng như không có enzyme nào chứa K. người ta nhận thấy K+ thường tồn tại ở trạng thái tự do ở mặt ngoài tế bào. Nhiều nghiên cứu K40 cho biết một phần đáng kể K tồn tại ở trạng thái liên kết lý hóa với protein và các thành phần khác của nguyên sinh chất. K có thể tác dụng như các oin   kim loại khác thông qua việc ảnh hưởng đến tính chất hóa keo và hoạt động xúc tác của enzyme. Nhưng nhiều thí nghiệm cho biết việc thay thế K bằng các ion kim loại hóa trị I (Na, Li, Rb, Cs,...) đều không có kết quả. Có những tài liệu cho biết K tham gia vào việc hoạt hóa một số enyme amylase, invertase, phosphortrans acetylase, acetyl   CoA-cyntherase, pyruvate phosphatekinase, ATP-ase. K làm tăng độ ngậm nước của hệ thống keo do đó ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, nhất là các quá trình tổng hợp, K có những ảnh hưởng đáng kể đến quá trình hô hấp của

các tế bào vi sinh vật.

Na và Cl là những nguyên tố mà tế bào đòi hỏi với lượng không nhỏ nhưng cho đến nay người ta vẫn còn hiểu biết rất ít về vai trò sinh lý của chúng.

Mg có vai trò quan trọng trong việc hoạt hóa nhiều loại men khác nhau và có vai trò trong việc liên kết cũng như tách rời các tiểu phần ribosome.

Fe  là  thành  phần  có  trong  các  loại  men  như  cytochrome,

cytochrome oxidase, peroxidase, catalase,...

Bình thường khi nuôi cấy vi sinh vật người ta không cần bổ sung các nguyên tố vi lượng. Những nguyên tố này có sẵn trong nước máy, trong hóa chất, dung môi làm môi trường. Trong một số trường hợp cụ thể người ta phải bổ sung một số nguyên tố vi lượng như: bổ sung Zn khi nuôi cấy nấm mốc, bổ sung Co vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật tổng hợp vitamine B12.