1、微生物生活環境的多樣性：在地球的極端環境下都能找到微生物活動的蹤跡，接近沸點的溫泉、極寒地帶、高壓、高鹽、極酸、極鹼環境都有微生物生存，這是其他物種無法比擬的。

2、營養代謝型別的多樣性：以碳源、氮源、利用光能、化學能等各種代謝途徑製造完成生命週期所需的能量，這種代謝途徑、營養物質需求的多樣性在其他物種很少見到的。

3、微生物分類學上類群的多樣性：包括原核生物：細菌、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體以及真核生物中的：真菌、藻類、原生動物以及非細胞生命體：病毒和亞病毒（阮病毒、類病毒等）。

4、微生物生活方式、繁殖方式的多樣性：由於微生物所涉及的種類繁多決定了它們的生活方式、繁殖方式也具有動物植物所不能比擬的多樣性。

5、遺傳基因的多樣性：遺傳基因決定了生命的活動形式，微生物巨大的種類數量決定了其具有巨大的遺傳資源。不同的微生物其基因決定了其生命活動方式、代謝途徑等，加上微生物具有所有物種中最快的變異速度，也在一定程度上增加了其遺傳物質的多樣性。

基於以上這些，微生物的多樣性也包括了其開發用途的多樣性，在醫藥、環境、化工各個方面微生物都得到廣泛的研究和應用，具有多樣的現實意義。