Mikrobiyoloji, mikroskop olmadan çıplak gözle görülemeyen mikroorganizmaların incelenmesine adanmış bir bilim dalıdır. Bu alan, bakteriler, virüsler, mantarlar ve protozoaların analizini kapsar. Mikroorganizmalar ekosistemde organik maddelerin parçalanmasından toprağın azot döngüsüne kadar önemli roller oynar. Ayrıca, mikrobiyoloji tıp için de temeldir; birçok mikroorganizma hastalığa neden olan patojenlerdir, ancak bazıları antibiyotik ve aşı üretimi için gereklidir. Biyoteknolojinin ilerlemesiyle birlikte, mikrobiyoloji biyoremediasyon ve biyoyakıt üretiminde de uygulanmaktadır. Bu çalışma alanı, gezegenimizdeki mikrobiyal yaşamın karmaşıklığını ve önemini ortaya çıkararak genişlemeye devam etmektedir.