在实验室备好的培养基中，群集细胞开始生长的阶段和其他任何细菌类似。（培养基是包含有凝胶状琼脂的液体或者固体，它们为细菌提供生长所需的营养物质。）它们先进行新陈代谢，然后一分为二，一直重复这个过程，直到营养物质逐渐不足。相对于其他细胞终止菌落的生长，群集细胞会相互传递信号，改变其繁殖的方式。当开始培养时，群集细菌变形杆菌（Proteus）生长出规则的菌落，每个细胞约有3μm长。几个小时之后，菌落外沿的细胞伸展到40-80μm长，生出许多鞭毛。10到12个鞭毛细胞一起，呈波纹状远离先前的菌落。这些细胞平行排列成一组，细胞鞭毛前行的力量是单个变形杆菌前行动力的50多倍。在距离主菌落几毫米的地方，群集细胞停止迁移，又开始进行正常的繁殖。随着子代细胞一代代的生长，它们在原先的菌落周围，构建起一个变形杆菌形成的环。这个环的细胞密度到达一定程度的时候，变形杆菌又开始进行其迁移的过程，一直到同心环状的超级菌落盖满培养基表面。两个群集的变形杆菌菌落相遇的时候，它们不会相互越界。这两个菌落的前沿边界，停在距离彼此不到几微米的地方，被它们各自的防御措施给挡住。变形杆菌产生一种抗菌的化学物质，称为细菌素。每一个群集的菌落都有其特定的细菌素，保护其菌丛免受侵袭。

其他群集的细菌利用毛发样的纤丝，这被称为纤毛，不是鞭毛，它们把纤毛抛在前面，当系绳用。通过重复收缩，细胞能让自己一个小时前进多达3.8厘米。培养皿的直径只有约10厘米，其实即便有比萨饼那么大，群集细胞也能走完全程。

生物膜这样的菌落，生长在潮湿的表面上。饮用水管、流动溪水里的石头、植物的叶子、牙齿、某段消化道、食物生产线、医疗设备、下水道、抽水马桶、船身上都有生物膜的踪影。和群集菌落不一样，生物膜包含着数百种不同的细菌，但它们也通过群体感应彼此交流。（只是附着在毛皮这类东西表面的细菌，并不是真正的生物膜，因为它们不能融合形成集落，作为一个整体而发挥作用。）细菌通过豁多糖形成的外被而依附在某个表面上，然后其他细菌相继入伙，构建出各不相同的生物膜菌落。

生物膜有利于细菌的生存，其捕获并储存营养物质，分泌出更多的多糖，保护其所有成员抵御氯气这样的化学物质的袭击。最终，真菌、原生动物、藻类，还有无生命的杂质都居留在尖峰和管道中的混合聚集体里。在生物膜增厚的时候，信号也逐渐增多。但由于生物膜上生活着多种不同的细菌，信号也各有差别。有的细菌不再制造多糖，这样就不会有新的细胞加入群落。黏合物的减少，会促使相当大一部分细菌脱离生物膜，向下游迁移，开始形成新的生物膜。（生物膜一直在形成，也一直在瓦解，这恒常的动态的过程，能让自来水里的细菌数量产生巨大波动。几个小时内，每毫升自来水里的细菌数，能从数以十计，变成数以千计。）同时，其他细菌为确保自己的生存，分泌的多糖会增加，也会让其附近的微生物窒息而亡，减少生存竞争。

病原体可能也是以相似的策略来进行感染，它们不再分泌多糖。细菌周围的多糖减少，其繁殖速度会更快。然后，当感染区域的病原体数目达到临界水平的时候，细菌又会重新开始分泌多糖，以对付竞争者。

第二种包含有多个物种的群落，是微生物席（microbialmat），它们相处非常融洽，协调一致发挥作用。微生物席位于静水的表层，非常明显，它们呈现出一副绿色、红色、橙色和紫色相间的画面，这些来自彩色的细菌。微生物席以两种光合细菌为主：蓝绿色的蓝细菌（cyanobacteria)，还有紫色的硫细菌。在白天的时候，蓝细菌繁殖，并让微生物席上层充满氧气。随着夜幕降临，蓝细菌的新陈代谢减慢，其余的细菌则来消耗氧气。紫色细菌喜好缺氧环境，所以它们生活在氧气耗尽的微生物席的深处。晚上，紫色细菌游动到上层，尽情享用来自蓝细菌的有机废料。当日光重临时，紫色细菌又沉下去，避开将会让上层微生物席充满氧气的光合作用。紫色细菌消化自己大餐的时候，会排出含硫的化合物，扩散到顶层。在顶层，需硫的光合细菌和蓝细菌（以及其他藻类）并肩作战，又开始一次新的循环。未受扰动的微生物席具有实质意义上的呼吸：每24小时呼吸一次，吸收并发散出氧气，排出二氧化碳并吸收二氧化碳。微生物席的昼夜循环，使其成为一种独一无二的微生物群落。

群落是一个生态系统内物种的混合物。在生态系统里，有生命的群落与其周围的无生命的东西进行交流，诸如空气、水、土壤，等等。生态系统运行的每一个环节，都有细菌的参与，但是为了解细菌，微生物学家必须把它们从环境中分离出来，在某段时间某个实验室里，对某个菌种进行研究。细菌细胞的集合，里面全都是一种细菌的话，就被称为种群，或者套用实验室的说法，叫作纯培养物。

微生物学家们科研训练的初期，就学会了一种巧妙的做法，通过无菌技术，让无关的生物都远离纯培养物。

无菌技术—可大致理解为“没有污染”—要求微生物学家在对培养物进行操作的时候，不能让任何不需要的细菌侵入。要让培养物免受污染，可以利用本生灯的火苗，给试管口加热一小会儿；同样的原理，也可以烧一下金属接种环；与此同时，要避免已灭菌的器具接触未灭菌的表面。在手术之前，外科医生彻底清洗双手和胳膊之后，也遵循同样的原则。