1、水分
各类微生物细胞中都含有大量水分，它是细胞的主要组成成分，一般含量可高达70%—90% 。含水量随着微生物种类的不同而有所差异。细菌含水量为鲜重的75%—85% ，酵母菌为70%—80%，霉菌为85%—95%。
细菌的芽孢和霉菌的各种孢子含水量较少。细菌芽孢含水量约为 40%，霉菌孢子约含38% 的水。
同种微生物随着周围环境和培养时间的变化，含水量也不尽相同，如酵母菌在20摄氏度生长，含水量为91.2%；在43摄氏度生长，含水量降为 74%。
在微生物细胞内，一部分水以结合水状态存在。这部分水不易挥发，不冻结，不能作为溶剂，也不能渗透，一般约占总水量的17%—28%。另一部分水以游离态存在。芽孢内的结合水含量比营养体多，约占芽孢总水量的50%—70%。这可能是芽孢对外界不良环境具有较强抵抗力的原因之一。
2、糖类
微生物细胞中糖类有单糖、双糖和多糖，主要以多糖形式存在。单糖主要是己糖和戊糖。己糖是组成双糖或多糖的基本单位，戊糖是核糖的组成成分。多糖有荚膜多糖、纤维素、半纤维素、淀粉和糖原等不同种类 。它们有的组成细胞结构，如细胞壁；有的作为细胞贮藏物质，存在于细胞质中，如淀粉粒。
3、蛋白质
蛋白质是细胞干物质的主要成分，分布在细胞壁（肽聚糖 ）、细胞膜（膜蛋白）、细胞质、细胞核等细胞结构中，在干物质中含量可高达80%。
微生物体内的蛋白质可分两类：简单蛋白质和结合蛋白质。简单蛋白质包括球蛋白和清蛋白。结合蛋白质包括核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等。在微生物细胞中，核蛋白含量特别高，可占蛋白质总量的1/3—1/2。
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