De microbiologie is een biologische vakwetenschap. Microbiologen onderzoeken micro-organismen, met name bacteriën, gisten (eencellige schimmels), en virussen.
Bij het microbiologische onderzoek ligt het accent op de biochemische, fysiologische en ecologische aspecten van micro-organismen. Ziekteverwekkende micro-organismen of pathogenen zijn vanouds het onderzoeksdomein van de medische en veterinaire microbiologie.