Việc ứng dụng VSV trong thực tiễn dựa trên các đặc điểm sinh học của chúng như: kích thước hiển vi, sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh, hình thức dinh dưỡng đa dạng, quá trình tổng hợp và phân giải các chất tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng hoặc có ý nghĩa lớn trong đời sống con người.
+ Kích thước hiển vi: VSV có kích thước rất nhỏ bé, dao động 0,2 µm tới hơn 700 µm và chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi.
+ Sinh trưởng nhanh và phát triển mạnh: do kích thước nhỏ bé nên tỉ lệ diện tích/thể tích (S/V) của cơ thể sinh vật lớn, làm tăng tốc độ trao đổi chất và sinh trưởng.
+ Tổng hợp và phân giải các chất nhanh chóng: sử dụng VSV trong công nghiệp và nghiên cứu có thể thu được sản lượng rất lớn trong một khoảng thời gian ngắn.
+ Đa dạng di truyền: tốc độ sinh sản nhanh, tốc độ đột biến lớn, khả năng tái tổ hợp di truyền và lịch sử tiến hóa lâu dài nên VSV có độ đa dnagj di truyền rất lớn.
+ Phổ sinh thái và dinh dưỡng rộng: VSV có thể được tìm thấy ở nhiều môi trường và đa dạng về hình thức dinh dưỡng.