培養基和菌種的分離是指從含有多種微生物的樣品中獲得純微生物的操作技術。菌種分離主要在培養皿上進行，常用的方法有稀釋法和劃線法。使用這兩種方法的目的是微生物的壹個個體通過繁殖在固體培養基上長出肉眼可見的菌落，然後根據培養特點，用接種針取回所需菌株，在顯微鏡下檢查，證明是單壹形狀的菌體。
例如，用於分離纖維素分解微生物的培養基是以纖維素為碳源的培養基，因為只有纖維素分解微生物可以從該培養基中生長。
大多數細菌和真菌通常用平板法分離，因為它們大多數在固體培養基上生長良好。然而，到目前為止，並不是所有的微生物都能在固體培養基上生長，如壹些具有大細胞的細菌、許多原生動物和藻類等。這些微生物仍然需要在液體培養基中分離以獲得純培養物。
沒有壹種培養基或培養條件能滿足所有微生物生長的需要，所有的培養物都有壹定的選擇性。如果微生物的生長需求是已知的，也可以設計適合該微生物生長的特定環境，從而可以從混合微生物群體中選擇性培養該微生物，盡管該微生物在混合微生物群體中可能只是少數。這種通過選擇性培養分離微生物的純培養技術稱為選擇性培養分離，特別適用於從自然界中分離和尋找有用的微生物。