牛奶中的微生物主要來自奶牛體內以及擠奶、貯存、運輸等過程中從外面的污染。生牛奶中的微生物包括細菌、真菌和酵母菌，其中以細菌的數量最多。生牛奶中的細菌總數大都在幾萬到幾百萬之間，污染嚴重的可超過一千萬。 從奶牛乳房擠出的奶并非是無菌的，在健康奶牛的乳房內也總有一些細菌存在，但僅限于極少數幾種細菌，如小球菌、鏈球菌等，細菌的數量不多，大約在每毫升幾百個左右。如奶牛發生乳房炎，則在奶中會檢出大量的金黃色葡萄球菌、鏈球菌和化膿桿菌等致病菌。所以在健康牛的奶中，大多數微生物來自于牛的體表皮膚和外環境，以及奶離開奶牛后細菌的快速增殖。牛奶的細菌總數很大程度上決定于環境衛生、擠奶機、牛奶貯存和運輸設備的清潔程度和牛奶的冷藏溫度。能在越短的時間內把牛奶溫度降至4℃左右，牛奶中的微生物總數就越低。