La microbiologia (del grec "μικρός" = xicotet i "βιολογία" = estudi de la vida) és l'estudi dels microorganismes, incloent-hi els virus, procariotes i eucariotes simples. En l'actualitat, quasi tot el treball fet en microbiologia és realitzat per mètodes bioquímics i genètics. També es relaciona amb branques de la medicina com la patologia, la immunologia i l'epidemiologia, ja que hi ha microorganismes que són patògens.