在自然界中，细菌是分布最广、数量最多的一类微生物；细菌在工农业方面的利用范围不断扩大，如乳酸、醋酸、丙酮一丁醇、氨基酸、核苷酸、维生素、酶制剂等的生产。
在农业上固氮菌、根瘤菌、杀螟杆菌、青虫菌等已广泛利用。但从白酒生产来看，是开放式生产，在酿制过程中不可避免要侵入各种细菌。
1.细菌的形态
(1)细菌的菌落特征细菌的菌体是单细胞的，它比酵母小得多，因而必须由单一细胞在固体培养基表面增殖细胞群体，形成细菌的菌落后，肉眼才能看得到。我们日常接触细菌时，最常见的就是这种菌落。细菌的菌落比酵母小而薄，一般直径为1～2mm。
各种细菌在一定的固体培养基上形成一定特征的菌落。包括菌落的大小；凸起或平坦；表面光滑或粗糙；透明或不透明；边缘形状及菌落颜色等。这些特征是鉴定细菌中的一个重要项目。例如多黏芽孢杆菌，菌落表面有光泽、半透明、灰白色；而枯草芽孢杆菌的菌落是干燥的、不透明、乳白色。
(2)细菌的个体形态细菌的种类很多，形态多样，在显微镜下观察，可以分为三种形态：球形、杆形、螺旋形。
球菌：是球状细菌的总称，由于在繁殖过程中分裂方法不同，就有单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌和葡萄球菌之分。
杆菌：是杆状细菌的总称，菌体呈椭圆形、圆筒形或纺锤形，有长、有短、有粗、有细，有直的，也有弯曲的。工业上应用的细菌大部分是杆菌。例如生产食醋的醋酸杆菌，生产谷氨酸的棒状杆菌等。
螺旋菌：是螺旋状细菌的总称，按细胞弯曲程度可分为弧菌、螺菌和螺旋体三类。这类菌大多数是致病菌。
2．细菌的大小
细菌的体形极其微小，一千个细胞连接起来才达到一粒米的长度。在通常情况下，一般球菌的直径为0.5~2μm，杆菌为(0.5～1)μm×(1～5)μm;螺旋菌为(0.3~1)μm×(1—5)μm。细菌细胞的大小，随种类、生长条件、不同阶段而异。
3．细菌的繁殖
细菌以裂殖的方式进行繁殖，即一个细胞分裂成两个子细胞。细菌的繁殖过程包括三个连续步骤：首先是细胞核分裂，细胞膜在菌体的中央横切方向形成横隔膜，使细胞质分开，其后是细胞壁向内生长把细胞质隔膜分为两层，形成子细胞的细胞壁，最后子细胞分离形成两个独立菌体。
4．酿酒常见的细菌
(1)乳酸菌乳酸菌是自然界数量最多的菌类之一。它包括球菌和杆菌，大多数不运动，无芽孢，通常排列成链，需要有碳水化合物存在才能生长良好；它能发酵糖类产生乳酸。凡发酵产物中有乳酸者，称为同型发酵，凡发酵产物中除乳酸外，还有乙酸和C02者称为异型发酵。
正乳酸菌多是嫌气性杆菌，生成乳酸能力强。白酒醅和曲块中多是异乳酸菌（乳球菌），是偏嫌气或好气性。异乳酸菌有产乳酸酯的能力，并能将己糖同化成乳酸、酒精和C02，有的乳酸菌能将果糖发酵生成甘露醇。乳酸如果分解为丁酸，会使酒呈臭味，这是导致新酒臭味的原因之一。还有的乳酸菌将甘油变成丙烯醛而呈刺眼的辣味。
乳酸菌在酒醅内产生大量的乳酸及乳酸乙酯，乳酸乙酯被蒸人酒中，使白酒具有独特的香味。乳酸菌的侵入与白酒开放式的生产方式是分不开的；白酒生产需要适量的乳酸菌，否则无乳酸及其酯类，就不成白酒风味了。但乳酸过量，会使酒醅酸度过大，影响出酒率和酒质。乳酸过量还会使酒带馊酸味；当前白酒生产中不是乳酸不足，而是过剩，特别是浓香型曲酒，提出“增己降乳”的课题，这是提高浓香型曲酒的技术关键。为了“增己降乳”，除了要搞好环境卫生和生产卫生，防止大量乳酸菌入侵外，还应在微生物方面进行研究。
大曲中的乳酸菌有三个特点：一是既有纯型的（同型的），又有异型的；二是球菌居多，占70%；三是所需温度偏低，为28~32℃，并具有厌气和好气双重性。大曲中乳酸含量不可过多，主要生成区域是在高温转化时由乳酸菌作用于己糖同化成乳酸，其量的大小往往取决于大曲中乳酸菌的数量和大曲生产发酵时对品温的控制，特别是顶点品温不足，热曲时间短时，更会使乳酸大量生成。
(2)醋酸菌它在自然界中分布很广，而且种类繁多，是氧化细菌的重要菌种，也是白酒生产中不可避免的菌类。醋酸菌在显微镜下呈球形、链球菌、长杆、短杆或像蛔虫一样的条形，在温度、时间和培养条件不同时，形状差别很大，因此，单纯从形态上很难鉴别。有的醋酸菌能使液体浑浊，有的附着在器壁上成环状，有的不成环状，也有的生成皱纹和皮膜，但它们都是好气性的。固态法生产白酒，是开放式的，在操作时势必感染一些醋酸菌，成为酒中醋酸的主要来源。醋酸是白酒的主要香味成分，同时也是酯的承受体，是丁酸、己酸及其酯类的前体物质。但醋酸含量过多，会使白酒呈刺激性酸味，醋酸对酵母的杀伤力也极大。当前白酒生产中，是醋酸过剩，应在工艺上采取措施。
醋酸菌主要是在大曲发酵前期、中期生长繁殖，尤其是在新曲中含量最多。醋酸菌有一个致命的弱点是干燥低温的环境下芽孢会失去发芽能力。所以，在使用大曲时，要求新曲必须贮存3个月或半年以上，这就是为了使醋酸菌以最少数量进入窖内发酵。
(3)己酸菌在浓香型大曲酒生产中，发酵窖越老，产酒的质量越好，这是传统工艺的经验总结。为了解释百年老窖出佳品的奥秘，自20世纪60年代起，我国开展了浓香型白酒与窖泥微生物研究，发现老窖泥中富集多种厌氧功能菌，主要为嫌气性梭状芽孢菌，它们参与浓香型白酒发酵的生香作用。参照当时茅台试点的研究成果，发现己酸乙酯是浓香型白酒的主体香成分，无疑，其中的己酸菌就是老窖发酵生香的一种功能菌。20世纪70年代中期以后，白酒技术工作者在己酸菌的分离、培育和应用方面，做了不少报道。但绝大部分侧重于生产性的实用技术，而有关微生物学方面的研究，尤其是菌种的鉴定和生理学的研究内容，则报道甚少。
(4)丁酸菌在朗姆酒酿造过程中有丁酸发酵。在浓香型酒的老窖泥中也存在丁酸菌，在酒醅发酵过程中有微量的丁酸发酵。1974年，内蒙古轻工科学研究所在分离己酸菌的同时，从泸州曲酒厂和宜宾五粮液酒厂的老窖泥中曾分离到丁酸菌。
该所在未分离得到己酸菌时，曾以丁酸菌种进行人工窖泥培养。将丁酸发酵液加到入池的麸曲酒母的优质白酒生产中，以及将丁酸发酵液加到入池的液态发酵醪中进行了各种实验，以期得到浓香型麸曲优质白酒。试验结果，在当时的条件下，人工培养窖泥最为满意。即用纯丁酸菌为菌种培养得到的窖泥，筑窖后进行麸曲优质白酒发酵28d，蒸馏得之，白酒感官品尝为浓香型，经色谱分析，成品酒中己酸乙酯含量大于丁酸乙酯，显示了在此种环境条件下，其代谢产物有向己酸发酵转化的倾向。巴克在1930年发现己酸菌时，并未称之为己酸菌，而是称之为不定型的丁酸菌。但当丁酸发酵液直接加至人池酒醅时，不论是固态或液态发酵，结果均不产生丁酸或己酸乙酯，而是产乙酸乙酯。因此，发酵条件直接影响到其代谢的产物。
(5)甲烷菌可将甲烷菌与强化大曲、己酸菌及人工窖泥一起进行综合利用。也可将甲烷菌与己酸菌共酵培制“香泥”。例如中国科学院成都生物研究所从泸州酒厂及五粮液酒厂的老窖泥中分离、纯化得到泸型梭状芽孢杆菌系列W1及CSrl~10菌株；从泸州老窖派中分离而得布氏甲烷杆菌CS菌株。以黏性红土、熟土为主，添加氮源、磷盐、酒尾、丢糟、曲粉等配料为培养基。踩泥接人上述甲烷菌及己酸菌共酵液，收堆、密封，经培养40~60d成熟后的“香泥”，进行筑窖。窖底搭“香泥”厚度为20cm；窖壁挂“香泥”厚度为10cm。
关于甲烷菌在窖泥中的作用机理，还须加以探明。
(6)丙酸菌丙酸菌主要来自窖泥，分布在上层为19.98%，中层为26.67%，下层为53.35%。
四川省食品发酵工业研究设计院酿酒工业研究所，选育到具有较强降解乳酸能力的丙酸菌。乳酸降解率达90%以上。
丙酸菌对浓香型大曲酒芳香成分的形成起着重要作用。该菌的培养基以葡萄糖、乳酸钠或高粱糖化液为碳源，液态深层培养期为7~14d，培养温度为30~32℃，在pH4.5~7.0范围内能生长良好和发酵。由于该菌株对培养条件要求不严，故便于在生产中应用，能较大幅度地降低酒中的乳酸及其酯的含量，使己酸乙酯与乳酸乙酯的比例适当，因而有利于酒质的提高。但在生产中应用时，必须与窖泥的其他功能菌、产酯酵母以及相应的工艺配套，方能全面地提高浓香型大曲酒的质量和名优酒比率。
此外，一些厂从窖泥中分离到放线菌菌株。在培养己酸菌及窖泥时，添加放线菌培养液，能促进己酸菌的生长及己酸和己酸乙酯的生成，并有明显脱臭效果，还能增加一种特殊的芳香。关于放线菌在窖泥中的作用需加以探明，应有具体反应机理、成分变化及其数据作佐证。