• 微生物學是生物科學中最大，最復雜的學科之一，因為它涉及許多不同的生物學學科。
• 除了研究微生物的自然歷史外，它還涉及微生物與人類和環境相互作用的各個方面。這些相互作用包括：生態學，遺傳學，新陳代謝，感染，疾病，化學療法，免疫學，基因工程，工業和農業。

環境：

• 微生物負責碳，氮磷的循環（地球化學循環）
• 維持地球生態平衡
• 它們與植物具有共生關系，可以維持土壤肥力，還可以用于清潔有毒化合物的環境（生物修復）。
• 一些破壞性植物病原體，但另一些充當針對這些疾病的生物防治劑。

藥物：

• 某些微生物的致病能力，例如
• 小痘（天花病毒）
• 霍亂（霍亂弧菌）
• 瘧疾（瘧原蟲，原生動物）等
• 它們還以抗生素和其他醫學上重要的藥物的形式為我們提供了控制手段。

餐飲：

• 從釀造和釀酒，到奶酪生產和面包制作，再到醬油生產，微生物已被用于生產食品。
• 微生物還導致食物變質。

生物技術：

• 商業應用包括丙酮，有機酸，酶，醇和許多藥物的合成。
• 基因工程–細菌可以產生重要的治療物質，例如胰島素，人類生長激素和干擾素。

研究：

• 由于其簡單的結構，它們比簡單的多細胞生物更容易研究大多數單細胞生物的生命過程。
• 可以非常快速且低成本地大量生產同一細胞的數百萬個副本，以提供大量均勻的實驗材料。
• 由于它們繁殖非常快，因此對于涉及遺傳信息轉移的研究很有用。