在培菌过程中，随着环境条件的变化，其中主要是BOB5(或CODcr)营养物浓度的不断降低，系统中微生物的种类与数量也相应地起着变化。
由于细菌和鞭毛虫类能通过细胞膜的渗透作用，将溶解于水中的有机物质吸收到体内作为营养，因此它们能在高度污染的、未经处理的水域中大量繁殖。变形虫类能用伪足吞噬固体有机物碎屑以摄取营养，因此亦必须生存于有机物丰富、污染程度较高的水域中。在培菌初期，水中有机物浓度很高，污泥尚未形成，还没有明显处理效果，这时曝气池中可见大量游离细菌，接着出现的是植鞭毛虫的杆囊虫和动鞭毛虫的波多虫等，此外还能看到一定数量的变形虫，但不久就出现了掠食细菌能力更强的纤毛虫类原生动物：先是小型的掠食细菌的游动型纤毛虫如豆形虫、肾形虫等大量出现，继而出现掠食小型纤毛虫的漫游虫、裂口虫和草履虫等。
随着培菌的进展，水中有机营养逐渐被消耗，异养细菌的数量下降，游动型纤毛虫逐步让位给固着型纤毛虫，它们以尾柄固着在污泥絮体上生长。因此，钟虫类固着型纤毛虫的出现和增长就标志着活性污泥的逐步形成和增长。与此同时，匍匐型纤毛虫如楯纤虫等也出现于污泥间，它们以有机残渣和死的生物体为食。随着污泥日趋成熟，处理效果也越来越高，水中有机物减少到极低时，便相继出现了吞噬散落污泥的轮虫，故轮虫的出现是污泥成熟及净化程度高的标志。
