微生物通常是所有難以用肉眼直接看到或看不清楚的一切微小生物的總稱，包括細菌、真菌、放線菌、原生動物、藻類等有細胞結構的微生物，以及病毒、支原體、衣原體等無完整細胞結構的生物。

有很多食品（如醬油、醋、味精、酒、酸奶、乳酪、蘑菇）、工業品（如皮革、紡織、石化）、藥品（如抗生素、疫苗、維生素、生態農藥）是依賴於微生物製造的；微生物在礦產探測與開採、廢物處理（如水淨化、沼氣發酵）等各種領域中也發揮重要作用。微生物是自然界唯一認知的固氮者（如大豆根瘤菌）與動植物殘體降解者（如纖維素的降解），同時位於常見生物鏈的首末兩端，從而完成碳、氮、硫、磷等生物質在大迴圈中的銜接。若沒有微生物，眾多生物就失去必需的營養來源、植物的纖維質殘體就無法分解而無限堆積，就沒有自然界當前的繁榮與秩序或人類的產生與維續。

多數微生物對人體是無害的。實際上，人體的外表面（如面板）和內表面（如腸道）生活著很多正常、有益的菌群。它們佔據這些表面併產生天然的抗生素，抑制有害菌的著落與生長；它們也協助吸收或親自制造一些人體必需的營養物質，如維生素和氨基酸。這些菌群的失調（如抗生素濫用）可以導致感染髮生或營養缺失。然而另一方面，人類與動植物的疾病也有很多是由微生物引起，這些微生物叫做病原微生物。