牛奶中的微生物主要来自奶牛体内以及挤奶、贮存、运输等过程中从外面的污染。生牛奶中的微生物包括细菌、真菌和酵母菌，其中以细菌的数量最多。主要的细菌种类包括：乳酸菌、丙酸菌、肠道菌、孢子杆菌、小球菌、假单胞菌、产碱杆菌、噬菌休和各种病原菌，如沙门氏菌、志贺氏菌、结核菌、大肠菌、葡萄球菌、炭疽菌等。生牛奶中的细菌总数大都在几万到几百万之间，污染严重的可超过一千万个落菌单位/毫升。

　　从奶牛乳房挤出的奶并非是无菌的，在健康奶牛的乳房内也总有一些细菌存在，但仅限于极少数几种细菌，如小球菌、链球菌等，细菌的数量不多，大约在每毫升几百个左右。如奶牛发生乳房炎，则在奶中会检出大量的金黄色葡萄球菌、链球菌和化脓杆菌等致病菌。所以在健康牛所产的牛奶中，大多数微生物来自于牛的体表皮肤和外环境，以及奶离开奶牛后细菌的快速增殖。牛奶的细菌总数很大程度上决定于环境卫生、挤奶机、牛奶贮存和运输设备的清洁程度和牛奶的冷藏温度。能在越短的时间内把牛奶温度降至4℃左右，牛奶中的微生物总数就会受到抑制不能快速繁殖，细菌含量就会低许多。