Si les condicions són òptimes (temperatura i nutrients), molts bacteris es poden reproduir cada 30 minuts. En aquesta situació les poblacions de bacteris experimenten un creixement molt ràpid, ja que en cada divisió cel·lular el nombre de cèl·lules es duplica. Si no hi hagués cap factor limitant aquest creixement seria infinit i els bacteris envairien la superfície de la Terra en poc més de 48 hores, però com que el creixement depèn, sobretot, de la disponibilitat de nutrients, a mesura que el cultiu va creixent, es van esgotant els nutrients provocant en primer lloc una aturada del creixement i una reducció posterior.
Durant la duplicació de la molècula d’ADN, es pot produir un trencament i modificar-se la seva estructura; aleshores es pot dir que s’ha produït una mutació. La possibilitat de mutacions als bacteris és gran perquè el seu ritme de reproducció i per tant de duplicació d’ADN és molt elevat i continu. Quan un bacteri pateix una mutació origina una soca que és el conjunt de tots els descendents d’un bacteri mutat.
