Bacteriile se înmulțesc prin fisiune binară. Acest proces implică împărțirea unei singure celule în două celule fiice identice și începe atunci când ADN-ul unei bacterii se împarte în două replici. Celulele bacteriene se împart în două celule fiice care au ADN identic cu celulă-mamă.
Celulele fiice sunt clone ale celulei părinte. Timpul de generare începe de la formarea celulei până la diviziunea celulară. Acesta este timpul necesar ca numărul de celule să se dubleze în număr.
Creșterea bacteriană include faza de întârziere, faza logaritmică, faza staționară și faza de deces. Este afectată de temperatură, disponibilitatea nutrienților, alimentarea cu oxigen, aprovizionarea cu apă și aciditatea medie. Temperatura optimă pentru multiplicarea bacteriilor se află între temperatura la care coagulează protoplasmul și punctul de îngheț al apei. Ei au nevoie de nutrienți pentru a crește, și în mod normal, acestea necesită materie organică. De asemenea, ele nu se pot reproduce fără apă. Multe bacterii nu pot tolera condiții uscate, dar altele pot supraviețui luni sau ani. Bacteriile aerobe necesită oxigen pentru creștere, în timp ce bacteriile anaerobe le consideră toxice. Cele mai multe bacterii se dezvoltă într-un mediu cu un pH de aproximativ 7, care este un pH neutru.
Unele bacterii, cum ar fi bobina Escherichia, sunt capabile să se dividă la fiecare 20 de minute în condiții favorabile. Când nutrienții sunt disponibili și temperatura este ideală, o bacterie poate genera 2.097.152 de bacterii în doar șapte ore. După o altă oră, bacteriile pot crește la 16.777.216. Acesta este motivul pentru care oamenii se îmbolnăvesc rapid atunci când microbii patogeni invadează organismul.