La microbiologie est une discipline de la biologie qui étudie les micro-organismes (microbes) et leurs relations avec l'environnement. Les microorganismes sont des organismes vivants de taille microscopique: organismes invisibles à l'oeil nu, mais visibles au microscope.

Les microorganismes vivent en milieu aquatique ou terrestre, où ils assurent principalement la décomposition des substances organiques mortes. Parmi eux, on trouve ceux qui sont responsables de maladies (nuisibles), ceux qui sont bénéfiques (utiles : cas de la flore intestinale) et d'autres qui sont inoffensifs (sans danger).

Les microorganismes, découverts bien après les plantes et les animaux, se caractérisent principalement par leur petite taille, leur très grande diversité (plus de 500 000 espèces) et leur mode de vie. Ils existent dans la nature en groupe ou à l'état de cellule isolée.

La microbiologie étudie les microorganismes sous tous leurs aspects: leurs caractéristiques et habitats, les relations existant entre eux et avec les animaux et végétaux, leur importance pour notre santé, l'environnement et l'industrie. Selon les groupes microbiens étudiés, on distingue la mycologie (champignons), la phycologie (algues), la parasitologie (parasites), la bactériologie (bactéries), la virologie (virus).

Toutefois, les virus (microorganismes particuliers) possèdent un seul type d'acide nucléique (ADN ou ARN) et ne peuvent se multiplier qu'à l'intérieur des cellules qu'ils infectent (cellule animale, végétale ou bactérienne).