Ни один из экологических факторов не определяет в такой мере развитие микроорганизмов, как влажность. Обмен веществ, биосинтез клеточных структур, т. е. все биохимические реакции возможны только в водной среде. В среде, лишенной влаги, прекращается питание, так как в сухом виде питательные вещества не могут транспортироваться в клетку. Влажность определяет доступность питательных элементов для микроорганизмов. Особенно нуждаются во влаге клетки, находящиеся в стадии роста.
Микроорганизмы характеризуются различной чувствительностью к недостатку влаги. Наибольшей чувствительностью отличаются нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии. Некоторые микроорганизмы более устойчивы к пониженному содержанию влаги. В высушенном состоянии они могут сохранять жизнеспособность продолжительное время. Устойчивость к высушиванию у разных видов микробов весьма различна. Так, например, гонококки и холерный вибрион переносят высушивание в течение 2 дней, туберкулезная палочка - в течение 90 дней. Особенно высокой устойчивостью к высушиванию характеризуются споры микробов.
Микроорганизмы в высушенном состоянии остаются бездеятельными, так как при отсутствии влаги у них прекращаются или предельно замедляются все процессы метаболизма - происходит торможение жизнедеятельности, наступает так называемое состояние анабиоза. В этом состоянии у микроорганизмов обмен веществ сведен до минимума, но жизнеспособность клеток сохраняется. При последующем увлажнении таких микроорганизмов все функции жизнедеятельности восстанавливаются.
Микроорганизмы в природе часто подвергаются обезвоживанию при контакте с сухой почвой, сухим воздухом или сухими растительными остатками. В северных и средних широтах в зимний период клетки микроорганизмов теряют часть воды в результате замораживания.
В практике высушиванием пользуются для консервирования овощей, фруктов и различных лекарственных трав. Для сохранения производственных и музейных культур микробов, живых прививочных препаратов (вакцин) широко применяется высушивание путем замораживания в условиях вакуума (лиофильная сушка). Микробы при этом переходят в состояние анабиоза, стойко и длительно сохраняя свои свойства.
Механизм действия обезвоживания. Известно, что в клетках микроорганизмов содержится до 85 % воды. Распределение ее в клетке неравномерное и зависит от влажности среды, в которой находятся микроорганизмы. Согласно гипотезе Е. Кога (1966), внутриклеточная вода может быть в четырех состояниях:

1. При влажности среды выше 20 % вода целиком заполняет клетку и функционирует как непрерывная среда. При данной влажности все биохимические реакции протекают нормально.
2. При влажности ниже 20 % вода с коллоидами клетки образует гель и ферментативные процессы затруднены.

3. При влажности 5 - 10 % вода располагается по отдельным участкам клетки, но обмен молекулами воды между участками еще возможен; ферментативные реакции практически отсутствуют.
4. При влажности ниже 5 % вода строго локализована и изолирована по отдельным структурам клетки.

При обезвоживании микробной биомассы вода перемещается внутри клетки от центральной части к периферии. Вместе с водой перемещаются и растворенные в ней вещества. При этом периферийные районы клетки, прилегающие к цитоплазматической мембране, насыщаются растворенными в воде клеточными веществами, т. е. здесь концентрируются органические вещества типа углеводов, свободных аминокислот, витаминов. С повышением их концентрации может происходить коагуляция или даже денатурация белка, что приводит к инактивации отдельных ферментов. Инактивация ферментов и потеря клетками жизнеспособности во время обезвоживания могут наступить в результате сахароаминных реакций, протекающих между карбонильной группой глюкозы и свободными аминогруппами белка клетки. При длительном процессе обезвоживания клетки могут терять жизнеспособность в результате дезорганизации ферментативных реакций, приводящих к автолизу. Грубых морфологических изменений при обезвоживании микроорганизмов не наблюдается.