原理
固體培養基的凝固劑一般不是微生物的營養成分，只起固化作用。理想的凝固劑應具備以下條件：不會被微生物分解利用；不會因高溫滅菌而受到破壞；在微生物生長的溫度範圍內保持固體狀態；對微生物及操作人員均無毒害作用；透明度好、凝固力強；價格低廉，配製方便。常用的凝固劑是瓊脂。瓊脂的主要成分是硫酸半乳聚糖，絕大多數微生物都不能分解利用它。瓊脂的熔點為96℃，凝固點為40℃，因此，在一般的培養條件下都呈固體狀態，而且透明度強。正是這些優良特性，使瓊脂取代了早期使用的明膠而成為常用的凝固劑。
呈液體狀態的培養基，叫液體培養基或培養液，發酵液。液體培養基因營養物質分布均勻，與菌體表面接觸充分，還能大量溶解微生物的代謝產物等優點，廣泛用於微生物的生理、代謝研究以及大規模的工業化生產中。
半固體培養基是指在培養液中加入少量的凝固劑(如0.2%－0.5%的瓊脂)而製成的培養基。這種培養基常用於觀察細菌的運動、厭氧菌的分離和菌種鑑定等。
理想的凝固劑應具備以下條件：①不被所培養的微生物分解利用；②在微生物生長的溫度範圍內保持固體狀態，在培養嗜熱細菌時，由於高溫容易引起培養基液化，通常在培養基中適當增加凝固劑來解決這一問題；③凝固劑凝固點溫度不能太低，否則將不利於微生物的生長；④凝固劑對所培養的微生物無毒害作用；⑤凝固劑在滅菌過程中不會被破壞；⑥透明度好，粘著力強；⑦配製方便且價格低廉。實驗用的凝固劑有瓊脂、明膠和矽膠，後者用於配製自養微生物的固體培養基。對其他多數微生物來講，以瓊脂最為合適，一般加入1．5—2．5%即可凝固成固體。此培養基可供分離、鑑定、活菌計數、菌種保藏等用。
