温度主要通过影响微生物细胞膜的流动性和生物大分子的活性来影响微生物的生命活动。根据最适生长温度的不同可将微生物分为嗜冷微生物、嗜温微生物、嗜热微生物三大类。
（1）嗜冷微生物
或称低温微生物，能在0℃以下生长的微生物，主要分布于地球两极地区的水域和土壤中。可细分为专性嗜冷生物和兼性嗜冷生物，专性嗜冷微生物的最适温度在15℃左右或更低，兼性嗜冷微生物最适生长温度在20℃左右。细菌和霉菌中都有兼性嗜冷型，定居和生长在冷藏食品上的微生物都是兼性嗜冷型。
（2）嗜温微生物
最适生长温度在25-37℃的微生物，自然界中大多数微生物属于此类，可细分为室温型和体温型。室温型为腐生或植物寄生，适于20~25℃生长，如土壤微生物、植物病原微生物。体温型为动物寄生，体温型微生物多为人及温血动物的病原菌，最适生长温度与宿主体温相近，在35~40℃之间。人体寄生菌的最适生长温度温度为37℃左右。
（3）嗜热微生物
能在45~50℃以上的温度环境中生长，最适温度在50~60℃左右。常出现在温泉、堆肥和土壤中，工业中产用的德式乳酸杆菌属于此类。如果嗜热微生物在37℃下也能生长的称为兼性嗜热微生物；而在37℃下不能生长的称为专性嗜热微生物。其中，如果最高生长温度超过75℃，称为高度嗜热微生物；如果最高生长温度在55~75℃之间，称为中度嗜热微生物。微生物的抗热性与菌龄也有关系，一般幼龄的比老龄的对热更敏感。
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