La notion de croissance bactérienne recouvre deux aspects : la croissance de la cellule bactérienne (taille, masse, volume), et le phénomène de division cellulaire (population). Pour simplifier, on assimile souvent la croissance à la division cellulaire. Le plus simple est de considérer la croissance comme un ensemble de réactions (du métabolisme) conduisant à la synthèse de biomasse bactérienne. La croissance est alors définie par l'augmentation de biomasse sèche.

Il existe 6 phases dont l’ensemble constitue la
courbe de croissance.
- Phase de latence : le taux de croissance nul (µ = 0). La durée de cette phase dépend de l’âge des
bactéries et de la composition du milieu. C’est le temps nécessaire à la bactérie pour synthétiser les
enzymes adaptées au nouveau substrat (pas de phase de latence si repiquage sur milieu identique au
précédent).

- Phase d’accélération : il se produit une augmentation de la vitesse de croissance.

- Croissance exponentielle : le taux de croissance atteint un maximum (µ=max). Cette phase dure
tant que la vitesse de croissance est constante. Le temps de doublement des bactéries est le plus
court. La masse cellulaire est représentée par des cellules viables (mortalité nulle).

- Phase de ralentissement : la vitesse de croissance régresse. Il y a un épuisement du milieu de
culture et une accumulation des déchets. Il existe un début d’autolyse des bactéries.

- Phase maximale stationnaire : le taux de croissance devient nul (µ = 0). Les bactéries qui se
multiplient compensent celles qui meurent. Il se produit une modification de l’expression des gènes.
Les bactéries en état de déprivation synthétisent des protéines de manque qui rendent la cellule plus
résistante aux dommages : augmentation du pontage du peptidoglycane, fixation des protéines à
l’ADN des cellules de manque, chaperones qui empêchent la dégradation protéique et renaturent les
protéines endommagées ;

- Phase de déclin : le taux de croissance est négatif (µ < 0). Toutes les ressources nutritives sont
épuisées. Il y a accumulation de métabolites toxiques. Il se produit une diminution d’organismes
viables et une lyse cellulaire sous l’action des enzymes protéolytiques endogènes. Cependant, il
persiste une croissance par libération de substances libérées lors de la lyse (croissance cryptique).
La mort cellulaire est caractérisée par l’absence de réplication irréversible.