1. Nuôi cấy không liên tục
Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục.
Số tế bào trong bình sau n lần phân chia từ N0 tế bào ban đầu trong thời gian t là :
Nt = N0 X 2n.
Quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo một đường cong gồm 4 pha (hình 25):
Hình 25. Đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục
a) Pha tiềm phát (pha lag)
Vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng. Enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.
b) Pha lũy thừa (pha log)
Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.
c) Pha cân bằng
Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian, vì số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi.
d) Pha suy vong
Số tế bào sống trong quần thể giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều.
2. Nuôi cấy liên tục
Trong nuôi cấy không liên tục, chất dinh dưỡng cạn dần, các chất qua chuyển hóa tích lũy ngày càng nhiều đã ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật. Để tránh hiện tượng suy vong của quần thể vi sinh vật, người ta luôn đổi mới môi trường nuôi cấy bằng cách bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương, đó là nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục. Người ta sử dụng phương pháp nuôi cấy liên tục trong sản xuất sinh khối để thu nhận prôtêin đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như các axit amin, enzim, các kháng sinh, các hoocmôn ...