在分批发酵中，虽然培养基中营养物质会随时间变化而变化，但在特定条件下，微生物的比生长速率往往是恒定的。可以表示为菌体繁殖速率与培养基中菌体浓度之比，且与微生物的生命活动相关，是研究微生物生长动力学的重要参数。定义式为：

式中为菌体浓度，克/升；为单位时间菌体浓度变化量，克/（升·时）。

在迟滞期，由于微生物进入新环境后需进行一段时间的适应及生理调整过程，此时微生物处于相对停止生长的状态，，。

当微生物生长进入指数期时，生长速率大大加快，达到最大值并能维持稳定。此时，用微生物数目或质量的对数值对培养时间作图，将得到一条直线，该直线的斜率即为对数期比生长速率。对数期微生物的生长也常用“倍增时间”（）来表示，即微生物浓度增加一倍时所需的培养时长。当时，微生物浓度已知为；由可知，当时，。在实际应用过程中，微生物的和因受遗传特性及生长条件的控制，会存在很大差异，且并非所有微生物生长速率都符合上述方程。

当微生物生长进入稳定期，微生物数量或质量基本维持稳定。