Микробиологическое (бактериологическое) и биологическое исследование заключается в выделении источника заболевания, взращивании на искусственных питательных средах (при биологическом исследовании — на естественных питательных средах) и изучении его биохимических свойств. Данный метод применяют обычно при инфекционных, бактериальных заболеваниях для того, чтобы  вывести и диагностировать чистую культуру из множества микроорганизмов, обитающих в том или ином симбиозе с рыбой.

Успешное проведение микробиологического исследования требует определенных познаний в биологии, микробиологии, медицине. Это лабораторный метод диагностики: в условиях отсутствия ветеринарного и лабораторного оборудования, а также опыта работы с ним самостоятельно проводить бакпосевы достаточно сложно. Кроме того, необходимо строгое соблюдение стерильности, чего также можно добиться не всегда.

Суть метода заключается в создании и выращивании бакпосева, при котором биологический материал размещается в благоприятной для него питательной среде, где  микробы активно растут и развиваются, проявляют свои свойства, и их можно однозначно идентифицировать: таким образом можно получить чистую культуру возбудителя.

Бакпосев производится только стерильным  инструментом: ножницы, пинцеты, скальпели, пробирки и т.д., а в процессе работы после каждой манипуляции помещается в стеклянную банку с денатурированным спиртом, и даже обжигается на пламени спиртовки.

Скальпелем делают соскобы с поверхности тела рыбы.
Их помещают на твердые питательные среды, растирают шпателем, сделанным из пастеровской пипетки.
Язвы предварительно обрабатывают стерильной водой или физиологическим раствором. Материал для исследований берут с поверхности соскоба.
Абсцессы вскрывают пастеровской пипеткой, вводя ее через струп, образующийся после прижигания шпателем поверхностно расположенных тканей.

Вскрытие рыбы происходит в стерильных условиях (не путать с патологоанатомическим или паразитологическим вскрытием: строжайшая стерильность и осторожность — основа микробиологического исследования!) на пробковых или деревянных досках, обработанных денатурированным спиртом или 3-5% -м раствором карболовой кислоты.

Рыбу кладут на правый бок брюшной стороной к вскрывающему, голову и хвост фиксируют на доске  препаровальными иглами.
Левую сторону тела рыбы освобождают от слизи и чешуи, отрезают грудной и брюшной плавники, всю площадь бока протирают ватным тампоном, смоченным в спирте. Ножницами прокалывают брюшную стенку, несколько выше анального отверстия.
Далее рыбу вскрывают дугообразно вперед и вверх к позвоночному столбу, а затем вперед и вниз к жаберной крышке за основание грудного плавника. Пинцетом убирают и удаляют брюшную стенку от анального отверстия до грудных плавников.

Далее, прижигая места укола, на питательные среды делают высевы из внутренних органов: сердце,  селезенка, почки и другие органы. Посевы из кишечника делаются в последнюю очередь.

Кровь для посева у вскрытых крупных рыб (в некоторых случаях это можно делать и у мелких рыб) берут из сердца: прокалывают его стерильной пастеровской пипеткой под углом 60° по отношению к голове. Прокол делается через очищенное от слизи и чешуи место между грудными плавниками. Пульсирующее сердце обычно само нагнетает кровь.
Для посева достаточно взять 2-3 капли крови, первую каплю лучше удалить или исследовать ее на наличие кровепаразитов.
Весь материал высеивается на обычные питательные среды: мясо-пептонный бульон и агар с рН = 7,2-7,6.

Из добытой культуры необходимо удалить кислород (создать анаэробиоз).

Самый простой метод добиться анаэробиоза — это сделать посев в  пробирках высоким столбиком, с добавлением кусочков различных органов и тканей, покрытых сверху слоем растительного или минерального масла толщиной 6-8 мм (печеночный бульон, среда Китт—Тароцци и др.).
Жидкие питательные среды в пробирках перед посевами подвергают кипячению на водяной бане в течение 10 минут для удаления кислорода.
Хороших результатов по развитию  анаэробов можно добиться при выращивании в полужидком агаре (0,3-0,5% -м) и на кровяном сахарном агаре. В лабораториях для этого также применяют анаэростат или аппарат Аристовского.

Микобактериоз диагностируют посевами на специальные дифференциальные среды.
Для выделения и культивирования патогенных грибов используют признанные в микологии среды, например,  агар Сабуро, 0,5% -й полужидкий агар с 1% глюкозы, 3% -й глюкозный агар, кровяной бульон, 2%-й крахмальный агар, среду Чапека.
Посевы кладут в термостат при температуре 20-25 °С на 24-48 часов и более.

Создав болезнетворным микроорганизмам идеальную для роста и размножения среду, начинают изучать их морфологические и биохимические свойства:  посевом на среды с углеводами (глюкозой, сахарозой, мальтозой), на мясо-пептонную желатину, молоко с лакмусом, мясо-пептонный бульон с сероводородом и индолом и другие среды.
Получив то или иное изменение питательных сред с культурой, делают вывод о наличии у возбудителя определенных свойств, по которым можно достаточно точно определить их видовую принадлежность.

Биологический метод — это заражение данной культурой того же вида рыб, у которого взяты инфекционные пробы. Если искусственно зараженная рыба погибает, то проводят бакпосевы и стандартное микробиологическое исследование.