影響發(fā)酵過程的因素主要有以下幾個方面。
溫度  溫度對微生物的影響是多方面的。首先，溫度影響酶的活性。在zui適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，菌體生長和代謝加快，發(fā)酵反應(yīng)的速率加快。當(dāng)超過zui適溫度范圍以后，隨著溫度的升高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量降低。溫度也能影響生物合成的途徑。例如，金色鏈霉菌在30 ℃以下時，合成金霉素的能力較強，但當(dāng)溫度超過35 ℃時，則只合成四環(huán)素而不合成金霉素。此外，溫度還會影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)，以及菌種對營養(yǎng)物質(zhì)的分解吸收等。因此，要保證正常的發(fā)酵過程，就需維持zui適溫度。但菌體生長和產(chǎn)物合成所需的zui適溫度不一定相同。如灰色鏈霉菌的zui適生長溫度是37 ℃，但產(chǎn)生抗生素的zui適溫度是28 ℃。通常，必須通過實驗來確定不同菌種各發(fā)酵階段的zui適溫度，采取分段控制。
pH  pH能夠影響酶的活性，以及細胞膜的帶電荷狀況。細胞膜的帶電荷狀況如果發(fā)生變化，膜的透性也會改變，從而有可能影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代謝產(chǎn)物的分泌。此外，pH還會影響培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的分解等。因此，應(yīng)控制發(fā)酵液的pH。但不同菌種生長階段和合成產(chǎn)物階段的zui適pH往往不同，需要分別加以控制。
在發(fā)酵過程中，隨著菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的積累，發(fā)酵液的pH必然會發(fā)生變化。如當(dāng)尿素被分解時，發(fā)酵液中的NH+4濃度就會上升，pH也隨之上升。在工業(yè)生產(chǎn)上，常采用在發(fā)酵液中添加維持pH的緩沖系統(tǒng)，或通過中間補加氨水、尿素、碳酸銨或碳酸鈣來控制pH。目前，國內(nèi)已研制出檢測發(fā)酵過程的pH電極，用于連續(xù)測定和記錄pH變化，并由pH控制器調(diào)節(jié)酸、堿的加入量。
溶解氧  氧的供應(yīng)對需氧發(fā)酵來說，是一個關(guān)鍵因素。從葡萄糖氧化的需氧量來看，1 mol的葡萄糖*氧化分解，需6 mol的氧；當(dāng)糖用于合成代謝產(chǎn)物時，1 mol葡萄糖約需1.9 mol的氧。因此，好氧型微生物對氧的需要量是很大的，但在發(fā)酵過程中菌種只能利用發(fā)酵液中的溶解氧，然而氧很難溶于水。在101.32 kPa、25℃時，氧在水中的溶解度為0.26 mmol/L。在同樣條件下，氧在發(fā)酵液中的溶解度僅為0.20 mmol/L，而且隨著溫度的升高，溶解度還會下降。因此，必須向發(fā)酵液中連續(xù)補充大量的氧，并要不斷地進行攪拌，這樣可以提高氧在發(fā)酵液中的溶解度。
泡沫  在發(fā)酵過程中，通氣攪拌、微生物的代謝過程及培養(yǎng)基中某些成分的分解等，都有可能產(chǎn)生泡沫。發(fā)酵過程中產(chǎn)生一定數(shù)量的泡沫是正常現(xiàn)象，但過多的持久性泡沫對發(fā)酵是不利的。因為泡沫會占據(jù)發(fā)酵罐的容積，影響通氣和攪拌的正常進行，甚至導(dǎo)致代謝異常，因而必須消除泡沫。常用的消泡沫措施有兩類：一類是安裝消泡沫擋板，通過強烈的機械振蕩，促使泡沫破裂；另一類是使用消泡沫劑。
營養(yǎng)物質(zhì)的濃度  發(fā)酵液中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，特別是碳氮比、無機鹽和維生素的濃度，會直接影響菌體的生長和代謝產(chǎn)物的積累。如在谷氨酸發(fā)酵中，NH4+濃度的變化，會影響代謝途徑（見谷氨酸發(fā)酵）。因此，在發(fā)酵過程中，也應(yīng)根據(jù)具體情況進行控制。