Die Mikrobiologie (altgriechisch μικρός, mikrós, „klein“, βίος, bíos, „Leben“ und λόγος, lógos, „Wort“, „Lehre“) ist ein Teilgebiet der Biologie und ist die Wissenschaft und Lehre von den Mikroorganismen, also Lebewesen, die als Individuen nicht mit bloßem Auge erkannt werden können: Bakterien, Protozoen (Urtierchen), Pilze, ein- und wenigzellige Algen („Mikroalgen“) und Viren. Unterteilt wird die Mikrobiologie in Spezialgebiete, wie zum Beispiel Medizinische Mikrobiologie, Lebensmittelmikrobiologie, Technische Mikrobiologie, Geomikrobiologie, Meeresmikrobiologie, Bodenmikrobiologie, und nach den behandelten Mikroorganismengruppen:

• Bakteriologie, die Wissenschaft und Lehre von den Bakterien
• Mykologie, die Wissenschaft und Lehre von den Pilzen
• Protozoologie, die Wissenschaft und Lehre von den Urtierchen
• Virologie, die Wissenschaft und Lehre von den Viren

Mikrobiologie (z reckého micron = malý, biologia = studium života) je veda studující mikroorganismy jako jsou jednobunecná eukaryota a prokaryota, mikroskopické houby, viry a subvirové patogeny (priony a viroidy).