外界环境中未经消毒处理而发生的微生物死亡现象称微生物自然衰亡。微生物自然衰亡的快慢可影响以至决定传染病的流行特点和应采取的防疫措施。如何认识和利用这一现象具有现实意义，特别于大面积污染并缺乏有效而经济的消毒手段时，更显出其重要性。

外界环境是指病原微生物离开宿主后所处的环境，如土、水、空气、食物、物体表面等。除少数情况外，外界环境不是病原微生物的自然繁殖场所，且易促使其死亡。在土壤中，病原微生物的自然衰亡主要因腐物寄生菌改变环境酸碱度和产生抗生素等所致。原虫吞食，噬菌体裂解以及温湿度变化等不利因素亦有一定作用。在水中，病原微生物除因类似在土壤中存在的各种生物、物理因素造成的衰亡外，尚可因硅石、矾土、氢氧化铁等杂质或酚、汞、金属离子等污染物引起死亡。在空气中，病原微生物则多因温度、相对湿度、日光和大气污染的作用而衰亡。此外，微生物在水或空气中都可因沉降和稀释而减少。

微生物自然衰亡的速度除取决于环境的具体条件外，尚与本身特点有关。一般，病毒、立克次体的衰亡较细菌快; 细菌中的繁殖体较芽胞快; 繁殖体同一种菌中的光滑型较粗糙型快;对数生长期细菌较延缓期快。微生物自然衰亡的快慢尚取决于进化过程中所获得对外界环境适应能力的大小。虫媒传染的微生物以节肢动物作为媒介，很少离开生物机体，对外界不利因素大多抵抗力较差。经呼吸道、肠道或皮肤接触感染的病原体，一般需在空气、水或物体表面停留较长时间才能再次进入人体，因此对外界环境多有较强抵抗力，有的甚至可形成抵抗力很强的芽胞，如炭疽杆菌、破伤风梭菌与产气荚膜梭菌等。对存活时间短暂的病原体可采取封锁的办法以待其自然死亡，对存活时间长者则必须采取消毒措施以使之无害化。

病原微生物在物体表面的存活时间

注： 表内为文献曾报告之时间，非最长或最短存活期间。

空气中悬浮的微生物，存活时间较短，其衰亡随时间呈指数递减，可用下式表示：

Vt/V₀＝e-^kt

t为时间(min);V0及V_t为时间在零及t的活菌数;k为空气中微生物每分钟的衰亡率;e为自然对数的底数。

各种微生物的k值相差较大。当温度为0～20℃，相对湿度大于65%时，病毒的k值约为0.3，立克次体约为0.1，细菌繁殖体约为0.02，炭疽杆菌芽胞则为0.001。空气的温度与相对湿度可明显影响悬浮微生物的存活，微生物周围的物质亦可影响其衰亡速度。例如，肌醇能减少悬浮微生物的衰亡; 高浓度白蛋白和其他蛋白质可使微生物耐受较高温度; 丙酮酸酯能使细菌抵抗日光紫外线的辐射。有的物质仅可使某些微生物减少衰亡，如镁、钙、无机盐等可减慢低温条件下病毒的衰亡，但却可加速细菌的衰亡。

在外界环境中，微生物不仅有衰亡，而且还有变异和新陈代谢的变化。如鼠疫杆菌在外界条件下可由S型变成R型，且长期悬浮于空气中，可因新陈代谢减慢而降低毒力。此点于利用微生物的自然衰亡时亦可加以考虑。