Nas primeiras décadas do século XX, o termo “pleomorfismo” foi usado para se referir à ideia de que as bactérias mudam a morfologia, os sistemas biológicos, ou os métodos reprodutivos dramaticamente de acordo com os sinais ambientais. Esta alegação foi controversa entre os microbiologistas da época, e dividiu-os em duas escolas: os monomorfistas, que se opunham à alegação, e os pleomorfistas como Antoine Béchamp, Ernst Almquist, Günther Enderlein, Albert Calmette, Gastons Naessens, Royal Raymond Rife, e Lida Mattman, que apoiavam o posit. Segundo um artigo de jornal de 1997 de Milton Wainwright, um microbiologista britânico, o pleomorfismo das bactérias carecia de uma ampla aceitação entre os microbiologistas modernos da época.
Teoriaonomórfica, apoiados por Louis Pasteur, Rudolf Virchow, Ferdinand Cohn, e Robert Koch, emergiram para se tornarem o paradigma dominante na ciência médica moderna: é agora quase universalmente aceite que cada célula bacteriana é derivada de uma célula anteriormente existente praticamente com o mesmo tamanho e forma. Contudo, foi recentemente demonstrado que certas bactérias são capazes de mudar drasticamente de forma.
Sergei Winogradsky assumiu uma posição intermédia na controvérsia do pleomorfismo. Ele concordou com a escola de pensamento monomórfica, mas discordou de algumas das crenças microbiológicas fundacionais que os monomorfistas proeminentes Cohn e Koch tinham. Winogradsky publicou uma revisão bibliográfica intitulada “A Doutrina do Pleomorfismo em Bacteriologia” na qual tentou explicar o debate pleomórfico, identificando os erros fundamentais dentro da argumentação de cada parte. Winogradsky afirmou que os pleomorfos Naegli e Zopf eram incapazes de perceber a existência de classes morfológicas bacterianas, e que Cohn e Koch, dentro das suas próprias suposições, ignoram espécies de bactérias morfologicamente variantes que são incapazes de crescer dentro das culturas axénicas. Winogradsky explicou a percepção de bactérias pleomórficas como bactérias que progridem através de diferentes fases dentro de um ciclo de desenvolvimento, fornecendo assim a estrutura fundamental para uma teoria de morfologia baseada no conceito de desvio dinâmico de um tipo morfológico, ou biótipo.
P>Embora tenha sido recentemente demonstrado que certas bactérias são capazes de mudar drasticamente de forma, a pleomorfia permanece um conceito controverso. Um exemplo bem aceite de pleomorfismo é Helicobacter pylori, que existe tanto como uma forma em forma de hélice (classificada como uma vara curva) como uma forma cocóide. A Legionella pneumophila, a espécie de bactéria parasita intracelular responsável pela doença do Legionário, tem sido vista como diferenciada no seio de uma rede de desenvolvimento diversificado. Os géneros Corynebacterium e Coccobacillus foram designados como géneros pleomórficos, os Bacilli difteróides foram classificados como bactérias pleomórficas nosocomiais. Além disso, num estudo centrado em agentes envolvidos numa doença não infecciosa, verificou-se a existência de bactérias pleomórficas no sangue de sujeitos humanos saudáveis.
Um factor que afecta o pleomorfismo de algumas bactérias é a sua nutrição. Por exemplo, a bactéria Deinococcus radiodurans demonstrou exibir pleomorfismo em relação às diferenças nos conteúdos nutritivos do seu ambiente.