Für die Vermehrung von Bakterien sind mehrere entscheidende Elemente erforderlich, wobei die wichtigsten Elemente Sauerstoff, Nährstoffe, Wärme und Zeit sind. Weniger kritische Elemente sind Säure und Feuchtigkeit.
Bei den meisten Bakterien ist Sauerstoff einer der wichtigsten Bestandteile bei der Fortpflanzung. Ohne Sauerstoff könnten die Bakterien nicht die Energie produzieren, die sie zur Vermehrung benötigen.
Nährstoffe oder Nahrung sind eine wesentliche Voraussetzung für die Vermehrung von Bakterien. Einige einfache Nährstoffquellen sind: Glukose, Fruktose, Stickstoff, Phosphor, Magnesium, Eisen, Mangan, Kalium, Kalzium, Kobalt und Zink.
Bakterien sind oft temperaturempfindlich. Je nach Art ist der Temperaturbereich, in dem sich Bakterien vermehren können, begrenzt, wobei der durchschnittliche Temperaturbereich für die Vermehrung zwischen 20 und 50 Grad Celsius oder 68 und 122 Grad Fahrenheit liegt.
Die durchschnittliche Generationszeit für die Aufspaltung eines einzelnen Bakteriums beträgt etwa dreißig Minuten, was Zeit zu einem wichtigen Faktor macht.
Ein weniger wichtiges Element der Fortpflanzung ist Säure. Bakterien haben wie jeder andere lebende Organismus einen bestimmten pH-Wert in ihren Zellen. Um sich zu vermehren, müssen sich Bakterien in einer sauren Umgebung befinden, die mit ihrem eigenen pH-Wert kompatibel ist. Bakterien benötigen für den Abbau der Nährstoffe oft Wasser oder Feuchtigkeit, um die zur Vermehrung notwendige Energie zu erzeugen. Die meisten Bakterien brauchen diese Elemente, um sich zu vermehren, obwohl es nicht für jedes dem Menschen bekannte Bakterium erforderlich ist.
