在細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中觀察到為數(shù)眾多的變異現(xiàn)象。在形態(tài)變異方面，細(xì)菌的大小可發(fā)生變異；有時(shí)細(xì)菌可失去莢膜，芽胞或鞭毛；有的細(xì)菌出現(xiàn)了細(xì)胞壁缺陷的L型細(xì)菌。細(xì)菌的毒力變異可表現(xiàn)為毒力增強(qiáng)或減弱?？ń槎希–almette-Guerin）將有毒力的結(jié)核桿菌在含有膽汗的甘油馬鈴薯培養(yǎng)基上連續(xù)傳代，經(jīng)13年代獲得了減毒但保持疫原性的菌株，目前稱為卡介苗，用于人工接種以預(yù)防結(jié)核病。腸道桿菌中如沙門氏菌屬、志賀氏菌屬中常發(fā)生鞭毛抗原以及菌體抗原的變異。變異后，細(xì)菌的抗原性消失或發(fā)生改變，從而不能被特異的抗體所凝集。有些細(xì)菌的酶活性發(fā)生變異，以致出現(xiàn)異常的生化反應(yīng)，例如大腸桿菌原可以發(fā)酵乳糖，但發(fā)生酶變異后可失去發(fā)酵糖的能力，從而與一些不發(fā)酵的腸道致病菌難以區(qū)別。有些細(xì)菌的變異表現(xiàn)為菌落的變異如S（光滑型）與R（粗糙型）變異。菌落由光滑、濕泣、邊緣整齊，變異為表面粗糙、干皺，邊緣整齊。S-R變異多見(jiàn)于腸道桿菌，其變異的物質(zhì)基礎(chǔ)為革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁外膜的脂多糖蛋白質(zhì)復(fù)合物中，失去了末端的特異寡糖，從而暴露了非特異的核心多糖。因此失去相應(yīng)的O特異性抗體，毒力及生化反應(yīng)亦隨之改變。

細(xì)菌的變異現(xiàn)象可能屬遺傳變異，也可能屬表型變異。判斷究竟是何種型別的變異必須通過(guò)對(duì)遺傳物質(zhì)的分析以及傳代后才能區(qū)別。一般如屬表型變異，培養(yǎng)環(huán)境條件改變后也會(huì)發(fā)生改變；如屬基因型變異則不易隨環(huán)境變化而變化。