光合菌具有葉綠素或類胡蘿蔔素等色素，可以行光合作用合成自身所需的醣類或能量，是自然界的生產者，光合菌的生長環境和微細藻類類似，相關的生態因子可以作適當的調整，在強光照的環境下，光合菌自身的工廠利用簡單的鹽類來合成所需求的營養組成「葡萄糖和其它營養」，人工大量培養時，基本的培養條件包括水分、鹽類 (簡單的鹽類、微量元素、維生素等)、緩衝溶液、生態因子 (光照、溫度、pH、鹽度、溶氧量)，茲分述如下。