माइक्रोबायोलॉजी वह विज्ञान है जो एकल-कोशिका और बहु-कोशिका वाले सूक्ष्मजीवों के साथ-साथ गैर-परमाणु जीवों जैसे वायरस के अध्ययन से संबंधित है, जिसमें कुछ यूकेरियोट्स जैसे कवक और प्रोटोजोआ, साथ ही प्रोकैरियोट्स जैसे बैक्टीरिया और कुछ शैवाल शामिल हैं। इस विज्ञान के विकास के बावजूद, यह अनुमान लगाया गया है कि विश्व में केवल 0.03% रोगाणुओं का अध्ययन किया गया है। हालांकि 300 साल पहले कीटाणुओं की खोज की गई थी, सूक्ष्म जीव विज्ञान अभी भी प्राणी विज्ञान, वनस्पति विज्ञान और कीट विज्ञान की तुलना में अपनी प्रारंभिक अवस्था में है। माइक्रोबायोलॉजी का उपयोग सुरक्षा, फोरेंसिक क्षेत्रों और सैन्य क्षेत्रों में सामूहिक विनाश के हथियारों के उत्पादन में किया जाता है।