Vấn đề về chất sinh trưởng của vi sinh vật đã được L. Pasteur phát hiện từ khoảng 1859-1864, khi ông nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường chứa carbon, muối amon và một số thức ăn khác, Ông nhận thấy vi sinh vật phát triển yếu. Nhưng nếu bổ sung thêm một ít nước chiết các nguyên liệu thiên nhiên vào môi trường nói trên thì sự phát triển của vi sinh vật tăng lên rất nhiều.

Năm 1912 K. Funk, nhà sinh hoá học người Ba Lan nhận thấy trong cám gạo có một chất hữu cơ có thể điều trị được bệnh tê phù ở gà. Ông cho rằng chất này thuộc acid amine không thay thế và đặt tên cho chúng là vitamine (có nghĩa là acid amine cần thiết cho sự sống). Thuật ngữ này được sử dụng rộng rãi tới ngày nay, mặc dù người ta biết rằng vitamine không phải là acid amine, nhiều loại vitamine không có chứa gốc amine nào trong cấu trúc của chúng. Người ta định nghĩa vitamine là những chất hữu cơ ngoại sinh hoàn toàn, cần thiết đối với hoạt động sinh sống bình thường của cơ thể người và động vật mặc dù chỉ cần với lượng rất là nhỏ. Thiếu bất kỳ một vitamine nào ở cơ thể người và động vật đều có thể bị những rối loạn nhất định trong trao đổi chất.

Về bản chất thì ngày nay người ta đã xác định được phần lớn các vitamine là những thành phần của coenzyme. Những hợp chất hữu cơ có bản chất phi protein tham gia vào những biến đổi do enzyme xúc tác với tính chất là những yếu tố phù hợp không thể thiếu được.

Tuy nhiên khái niệm chất sinh trưởng của vi sinh vật không hoàn toàn giống với khái niệm '' vitamine'' đối với cơ thể người và động vật. Đối với vi sinh vật thì khái niệm chất sinh trưởng là một khái niệm rất linh động. Nó chỉ có ý nghĩa là những chất hữu cơ cần thiết đối với hoạt động sống mà một loại vi sinh vật nào đó không tự tổng hợp được ra chúng từ những chất khác.

Như vậy cùng một chất nhưng nó có thể là chất cần thiết (nếu vi khuẩn không tự tổng hợp được) nhưng nó lại không cần thiết (nếu vi khuẩn tự tổng hợp được) hoặc nó có thể là có tác dụng kích thích sinh trưởng (nếu như vi sinh vật nào đó tự tổng hợp được nhưng nhanh chóng tiêu thụ hết). Như vậy những chất có thể coi là chất kích thích sinh trưởng của loại vi sinh vật này hoàn toàn có thể không phải là chất sinh trưởng đối với một loại vi sinh vật khác. Hầu như không có chất nào là chất sinh trưởng chung cho tất cả các loại vi sinh vật.

Thông thường các chất được coi là chất sinh trưởng đối với một loại nào đó có thể thuộc về một trong các loại sau đây: các gốc kiềm purin, pirimidin và các dẫn xuất của chúng, các acid béo và thành phần của màng tế bào, các vitamine thông thường.

Một số gốc kiềm không chỉ có mặt trong acid nucleic mà còn có mặt trong nhiều coenzyme, chẳng hạn như sự có mặt của adenin trong coenzyme A, FAD, FMN, ATP, NAD, NADP,...