微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物，個體微小，結構簡單，通常要用光學顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物，統稱為微生物。但有些微生物是肉眼可以看見的，像屬於真菌的蘑菇、靈芝等。微生物包括細菌、病毒、真菌等根據存在的不同環境分為原核微生物、空間微生物、真菌微生物、酵母微生物、海洋微生物等。

微生物的形態觀察是從安東·列文虎克發明的顯微鏡開始的，他利用能放大50～300倍的顯微鏡，清楚地看見了細菌和原生動物，他的發現和描述首次揭示了一個嶄新的生物世界——微生物世界。在微生物學的發展史上具有劃時代的意義。

繼列文虎克發現微生物世界以後的200年間，微生物學的研究基本上停留在形態描述和分門別類階段。直到19世紀中期，以法國的巴斯德和德國的柯赫為代表的科學家才將微生物的研究從形態描述推進到生理學研究階段，揭露了微生物是造成腐敗發酵和人畜疾病的原因，並建立了分離、培養、接種和滅菌等一系列獨特的微生物技術。從而奠定了微生物學的基礎，同時開闢了醫學和工業微生物等分支學科。巴斯德和柯赫是微生物學的奠基人。

巴斯德和柯赫的傑出工作，使微生物學作為一門獨立的學科開始形成，並出現以他們為代表而建立的各分支學科，例如細菌學（巴斯德、柯赫等）、消毒外科技術（J. Lister），免疫學（巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等）、土壤微生物學（Beijernck Winogradsky 等）、病毒學（Ivanowsky、Beijerinck等）、植物病理學和真菌學（Bary、Berkeley等）、釀造學（Hensen、Jorgensen 等）以及化學治療法（Ehrlish 等）。微生物學的研究內容日趨豐富，使微生物學發展更加迅速。