Направление на бактериологическое исследование могут выдать как в поликлинике (например, всем известное исследование кала на дисбактериоз), так и в стационаре (например, при кишечных инфекциях, а также, если биологический материал труднодоступен, как ликвор). После того как материал забирают у пациента, его помещают на специальные питательные среды, через 3-10 дней оценивают результаты. Установить, какой именно микроорганизм вызвал заболевание, специалисты микробиологической лаборатории могут путем определения морфологических, культуральных, биохимических признаков.

Морфологию (строение) «вредителя» изучают под микроскопом, культуральные свойства характеризуются потребностями, условиями и типом роста микроорганизмов на питательных средах. Биохимические признаки определяются набором ферментов, синтезируемых микробом в процессе жизнедеятельности. Также обращают внимание на пигменты, окрашивающие колонии микроорганизмов и питательные среды, например, золотистый пигмент образует золотистый стафилококк.