將特定的微生物個體從群體中或從混雜的微生物群體中分離出來的技術叫作分離；在特定環境中隻讓一種來自同一祖先的微生物群體生存的技術叫作純化。分離與純化是研究微生物的基本方法。
分離技術主要是稀釋和選擇培養。稀釋是在液體中或固體表面高度稀釋微生物群體，使單位體積或單位面積僅存留一個單細胞，或在顯微鏡下直接挑取單個細胞（或孢子），並使單細胞繁殖為一個新的群體。常用平板畫線法和平板塗佈法。若所要分離的微生物在混雜的微生物群體中數量量極少或者繁殖過慢而難以稀釋分離，則需結合使用選擇培養原理的富集培養法，即選用僅適合於所要分離的微生物繁殖的培養條件來培養混雜菌體，改變群體中各類微生物的比例，以達到分離的目的。為保證分離到的微生物是純培養物，須用無菌操作。