微生物作為生物，具有與一切生物的共同點，即： ① 遺傳資訊都是由 DNA 鏈上的基因所攜帶，除少數特例外，其複製、表達與調控都遵循中心法則。 ② 微生物的初級代謝途徑如蛋白質、核酸、多糖、脂肪酸等大分子物的合成途徑基本相同。 ③ 微生物的能量代謝都以 ATP 作為能量載體。

微生物作為生物的一大類 ，除了與其他生物共有的特點外，還具有其本身的特點及其獨特的生物多樣性：

1 、微生物的形態與結構多樣性

微生物的個體極其微小，必須藉助於光學顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到它們。測量和表示單位，細菌等須用 m m 作單位，病毒等必須用 nm 作單位。杆形細菌的寬度只有 0.5~2 m m ，長度也只有 1~ 幾個 m m ，每 g 細菌的個數可達 10 10 個。微生物本身就具有極為巨大的比表面積，如大腸桿菌（Escherichia coli ）比表面積可達 30 萬。這對於微生物與環境的物質、能量和資訊的交換極為有利。

儘管微生物的形態結構十分簡單，大多是單細胞或簡單的多細胞構成，甚至還無細胞結構，僅有 DNA 或 RNA ；形態上也僅是球狀、桿狀、螺旋狀或分枝絲狀等，細菌和古菌形態上除了那些典型形狀外還有許多如方形、阿拉伯數字狀、英文字母形等等特殊形狀。放線菌和黴菌的形態有多種多樣的分枝絲狀。微生物細胞的顯微結構更是具有明顯的多樣性，如細菌經革蘭氏染色後可分為革蘭氏陽性細菌和陰性細菌，其原因在於細胞壁的化學組成和結構不同，古菌的細胞壁組成更是與細菌有著明顯的區別，沒有肽聚糖而由蛋白質等組成，真菌細胞壁結構又與古菌、細菌又很大的差異。

2 、微生物的代謝多樣性

微生物能利用的基質十分廣泛 ， 是任何其他生物所望塵莫及的 。 從無機的 CO 2 到有機的酸、醇、糖類、蛋白質、脂類等，從短鏈、長鏈到芳香烴類，以及各種多糖大分子聚合物 ( 果膠質、纖維素等 ) 和許多動、植物不能利用、甚至對其他生物有毒的物質，都可以成為微生物的碳源和能源。

而且微生物的代謝方式多樣，既可以 CO 2 為碳源進行自養型生長，也可以有機物為碳源進行異養型生長；既可以光能為能源，也可以化學能為能源。既可在有 O 2 條件下生長，又可在無 O 2 條件下生長。代謝的中間體和產物更是多種多樣，有各種各樣的酸、醇、氨基酸、蛋白質、脂類、糖類等等。代謝速率也是任何其他生物所不能比擬的。如在適宜環境下，大腸桿菌每小時可消耗的糖類相當於其自身重量的 2 000 倍。以同等體積計，一個細菌在 1 小時內所消耗的糖即可相當於人在 500 年時間內所消耗的糧食。

代謝產物更是多種多樣，蛋白質、多糖、核酸、脂肪、抗生素、維生素、毒素、色素、生物鹼， CO 2 、 H 2 O 、 H 2 S 、 NO 2 -1 、 NO 3 － 1 、 SO 4 － 2 等等都可是微生物的代謝產物。

3 、微生物的繁殖與變異多樣性

微生物的繁殖方式相對於動植物的繁殖也具有多樣性。細菌以二裂法為主，個別可由性接合的方式繁殖；放線菌可以菌絲和分生孢子繁殖；黴菌可由菌絲、無性孢子和有性孢子繁殖，無性孢子和有性孢子又各有不同的方式和形態；酵母菌可由出芽方式和形成子囊孢子方式繁殖。

微生物尤其是以二裂法繁殖的細菌具有驚人的繁殖速率。如在適宜條件下，大腸桿菌 37 ℃時世代時間為 18 分鐘，每 24 小時可分裂 80 次，每 24 小時的增殖數為 1.2 x 10 24 個。枯草芽孢桿菌 ( Bacillus subtilis ) 30 o C 時的時代時間為 31 分鐘，每 24 小時可分裂 46 次，增殖數為 7.0 x 10 13 個。