מיקרוביולוגיה, ענף של הביולוגיה העוסק בחקר המבנה והתפקוד של יצורים זעירים שניתנים להבחנה רק באמצעות מקרוסקופ והמכונים בשם הכללי מיקרואורגניזמים.
בתוך טווח העיסוק של המיקרוביולוגיה כלול גם תחום החקר של - וירוסים, וירואידים ופריונים שהם גופיפים מיקרוסקופיים ללא תאים ועל כן לא נקראים "אורגניזם", אך עם זאת הם מקיימים פעילות והם בעלי תכונות הנחשבות כ"חיים".
המיקרוביולוגיה מתפצלת לתחומי חקר שונים שהעיקריים שבהם :
- מיקולוגיה: פטריות.
- פרזיטולוגיה: טפילים.
- בקטריולוגיה: חיידקים.
- וירולוגיה: נגיפים.