在培养液中同时存在两种均能为微生物利用的主要营养物时，微生物将首先利用较易利用的营养物开始生长，当较易利用的营养物被消耗完，进入稳定期后，微生物经过短暂的适应，开始利用第二种营养物，再次开始新的对数生长，并进入新的稳定期，从而表现出二阶式的双峰生长曲线，称为二次生长曲线。1942年，Monod 研究枯草芽孢杆菌在有葡萄糖和阿拉伯糖的培养液中的生长情况时，首先发现了二次生长现象。后来，在大肠杆菌和许多其他微生物中都观察到了二次生长现象，而且也不仅限于葡萄糖和阿拉伯糖。需要指出并不是任何两种糖同时存在就能产生二次生长，如葡萄糖与果糖、阿拉伯糖与木糖等就不产生二次生长现象。

出现二次生长的原因、是由于利用葡萄糖的酶系是固有的、而利用第2种糖如阿拉伯糖或乳糖等的酶系是诱导生成的。在有葡萄糖的情况下，细胞内的cAMP(环化腺嘌呤核苷酸)水平低，阻碍了利用第2种糖的酶系的合成。只有当葡萄糖被利用完后，细胞内cAMP 的浓度升高，才能诱导合成利用第2种糖的酶系。由于合成新酶系需要一定的时间，所以在二次生长之间出现了一段延缓期。