При росте на жидкой питательной среде бактерии чаще всего вызывают ее равномерное помутнение (диффузный рост), иногда выпадение осадка (придонный рост) крошковатого (стрептококки), хлопьевидного (стрептобациллы), при этом бульон остается прозрачным. Некоторые бактерии образуют пленку на поверхности жидкой среды (поверхностный рост): сухую чешуйчато-бородавчатую (туберкулезная палочка), тонкую нежную (холерный вибрион), рыхлую с отходящими вниз отростками «сталактитами» (возбудитель чумы).

Еще более разнообразен рост на плотных питательных средах. Размер, форма, консистенция, прозрачность, цвет и другие особенности колоний на плотной питательной среде учитываются при идентификации бактерий, а также отборе колоний для получения чистых культур. Колонии бывают очень мелкими (0,1 0,5 мм), мелкими (0,5 3,0 мм), средними (3-5 мм) и крупными более 5 мм в диаметре. Они могут быть круглыми (дисковидными), плоскими, иметь форму, напоминающую львиную гриву (голову медузы), ризоидными и т.п.; края колонии могут быть гладкими, зазубренными, фестончатыми, изрезанными. Поверхность колонии бывает гладкая или шероховатая, влажная или сухая, ровная или складчатая, плоская или выпуклая, а ее консистенция плотная, рыхлая, слизистая. Колонии могут быть прозрачными, полупрозрачными, непрозрачными и различаться по другим признакам, например, у некоторых бактерий центр темный, а периферическая зона полупрозрачная.

Культуры некоторых видов бактерий обладают характерным запахом, который связан с разложением органических веществ, сопровождающимся образованием скатола, индола, сероводорода, меркаптана, масляной кислоты, аммиака и др. Продукты жизнедеятельности некоторых бактерий обладают приятным ароматом, который связан с образованием различных эфиров: уксусноэтилового, уксусноамилового или диацетила. В природе существуют фосфоресцирующие бактерии, культуры которых светятся в темноте зеленовато-голубоватым или желтоватым светом. Они встречаются, главным образом, в морской и речной воде. Фосфоресценция (люминесценция) продолжается иногда несколько часов и даже суток. Она представляет собой особую форму освобождения энергии возбужденных электронов. Такие бактерии нередко обнаруживаются на мясе, чешуе рыб и других объектах. К светящимся (фотобактериям) относятся аэробные бактерии (вибрионы, палочки, кокки).

Многим видам микроорганизмов присуща способность образовывать пигменты. Цианобактерии, некоторые виды архей, а также серные и пурпурные бактерии имеют пигменты типа хлорофилла или бактериородопсина, с помощью которых они улавливают энергию солнца. Различные виды других бактерий образуют пигменты желтого, оранжевого, красного, синего или черного цвета. Окраска может быть связана как с пигментацией самих клеток, так и с выделением окрашенных веществ в питательную среду. Интенсивность образования пигментов зависит от состава питательной среды и условий культивирования микроорганизмов. Если пигмент не растворим в воде, но растворим в органических растворителях, окрашивается только культуральный налет. Так, колонии «чудесной палочки» Serratia marcescens имеют кроваво-красный пигмент, растворимый в спирте. Пигменты, растворимые в воде, диффундируют в питательную среду и окрашивают ее, например, синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) окрашивает среду в сине-зеленый цвет. И наконец, существуют пигменты, не растворимые ни в воде, ни в органических соединениях. Наиболее распространены среди микроорганизмов такие пигменты, как каротины, ксантофиллы и меланины. Меланины являются нерастворимыми пигментами черного, коричневого или красного цвета, синтезирующимися из фенольных соединений.

Химическая природа пигментов разнообразна: каротиноиды относятся к ненасыщенным углеводородам, антоцианы и меланины к ароматическим соединениям и т.п. Биологическая роль этих пигментов заключается, во-первых, в том, что они защищают бактерии от губительного действия солнечных лучей, поэтому в воздухе так много пигментных бактерий; во-вторых, пигменты участвуют в обмене веществ этих бактерий. Меланины наряду с каталазой, супероксиддисмутазой и пероксидазами защищают микроорганизмы от воздействия токсичных перекисных радикалов кислорода. Многие пигменты обладают антимикробным, антибиотикоподобным действием.