Основными азотсодержащими компонентами микробных клеток являются белки, нуклеиновые кислоты и свободные аминокислоты. Часть азота входит в состав пептидов.
В одной микробной клетке одновременно присутствует значительное число различных по своим свойствам белков. Все белки состоят из аминокислот. Количественные отношения различных аминокислот и их взаимное расположение в молекуле определяют физико-химическую характеристику белка.
Белки имеют определенный заряд. В изоэлектрической точке белок электрически нейтрален и его физико-химические характеристики обладают минимальными значениями. Для правильного ведения некоторых технологических операций при работе с мицелием необходимо иметь в виду, что в изоэлектрической точке наименее выражено набухание, так как электрически нейтральные молекулы белка удерживают наименьшее число молекул гидратационной воды. По той же причине наименьшее значение имеет электропроводность. Белки весьма чувствительны к небольшим количествам солей, которые вызывают их осаждение. Это свойство часто используют при технологических операциях, где необходимо удалить белки.
Свободные внутриклеточные аминокислоты являются структурным материалом для синтеза белковых молекул, в частности для синтеза ферментных белков; доказано их участие в синтезе молекул некоторых антибиотиков.