Las bacterias se multiplican a través de la fisión binaria. Este proceso implica la división de una sola célula en dos células hijas idénticas, y comienza cuando el ADN de una bacteria se divide en dos réplicas. La célula bacteriana se divide en dos células hijas que tienen un ADN idéntico a la célula madre.
Las células hijas son clones de la célula madre. El tiempo de generación comienza desde la formación celular hasta la división celular. Este es el tiempo que tarda en duplicarse el número de células.
El crecimiento bacteriano incluye la fase de retraso, la fase de registro, la fase estacionaria y la fase de muerte. Se ve afectado por la temperatura, la disponibilidad de nutrientes, el suministro de oxígeno, el suministro de agua y la acidez media. La temperatura óptima para la multiplicación de bacterias se encuentra entre la temperatura a la que coagula el protoplasma y el punto de congelación del agua. Necesitan nutrientes para crecer, y normalmente requieren materia orgánica. Tampoco pueden reproducirse sin agua. Muchas bacterias no pueden tolerar las condiciones secas, pero otras pueden sobrevivir durante meses o años. Las bacterias aeróbicas necesitan oxígeno para el crecimiento, mientras que las bacterias anaeróbicas lo encuentran tóxico. La mayoría de las bacterias prosperan en un entorno con un pH de alrededor de 7, que es un pH neutro.
Algunas bacterias, como Escherichia coil, son capaces de dividirse cada 20 minutos en condiciones favorables. Cuando los nutrientes están disponibles y la temperatura es ideal, una bacteria puede generar 2,097,152 bacterias en solo siete horas. Después de otra hora, las bacterias pueden aumentar a 16,777,216. Esta es la razón por la que los humanos se enferman rápidamente cuando los microbios patógenos invaden el cuerpo.