Mikrobiologia to nauka o organizmach zbyt małych, aby można je było zobaczyć nieuzbrojonym wzrokiem. Mikrobiologię można kategoryzować na wiele różnych sposobów, jak przystało na badanie organizmów, które znacznie przewyższają liczebnie organizmy wielokomórkowe. Mikrobiologię można traktować jako badanie różnych podziałów taksonomicznych lub podzielić na badane grupy organizmów. Mikrobiologię można również traktować jako zbiór różnych dziedzin nauki lub można ją podzielić, biorąc pod uwagę różne działania podejmowane przez mikrobiologów.
Podziały
Biolodzy zaklasyfikowali całe życie na Ziemi do jednej z trzech ogromnych grup taksonomicznych zwanych domenami: archeony, bakterie i eukaria. Archaea i bakterie to prokariota, organizmy, których komórki nie mają centralnego jądra. Wszystkie są organizmami jednokomórkowymi. Bakterie generalnie wyróżniają się charakterystyczną strukturą zewnętrznej powłoki – ścianą komórkową zbudowaną z cząsteczek zwanych peptydoglikanów. Archeony są podobne do bakterii, z tą różnicą, że ich wewnętrzna biochemia działa według innych zasad i wiele z nich jest przystosowanych do trudnych warunków. Eukarya charakteryzuje się komórkami, które mają w swoich komórkach jądra i inne unikalne struktury wewnętrzne. Chociaż wiele eukariontów to duże organizmy, takie jak słonie, sekwoje i ludzie, zdecydowana większość gatunków eukariotycznych to mikroorganizmy jednokomórkowe.
Grupy
Innym sposobem podziału badań mikrobiologicznych są wszystkie grupy organizmów jednokomórkowych. To ignoruje poziom taksonomiczny organizmów i zasadniczo uważa wszystkie jednostki poniżej pewnego rozmiaru za objęte parasolem mikrobiologii. Obejmuje to bakterie i archeony, które są domenami, oraz grzyby, glony i pierwotniaki, które są królestwami w domenie eukarii. Obejmuje również wirusy, które nie znajdują się w żadnej klasyfikacji taksonomicznej organizmów żywych.
Grzyby to pleśnie i drożdże. Glony to rośliny jednokomórkowe, które zmieniają kolor powierzchni stawu na zielony lub żółty. Pierwotniaki są jak zwierzęta jednokomórkowe – generalnie są bardziej ruchliwe niż glony czy grzyby. Wirusy to zupełnie inna grupa istot, które znajdują się na granicy między żywymi a nieżywymi, ale ich badania również mieszczą się w zakresie mikrobiologii.
Dyscypliny
Mikrobiologię można również podzielić na dyscypliny zajmujące się mikrobiologią. Na przykład immunolodzy badają mechanizmy chorób ludzkich spowodowanych infekcją z bakterie, grzyby, wirusy czy pierwotniaki, a epidemiolodzy badają, w jaki sposób dochodzi do infekcji przekazywane. Mikrobiolodzy zajmujący się żywnością i rolnictwem badają, w jaki sposób grzyby i bakterie mogą być wykorzystywane do produkcji żywności oraz mechanizmy, dzięki którym mikroorganizmy mogą uszkadzać uprawy. Biotechnologowie poszukują sposobów na wykorzystanie mikroorganizmów do produkcji materiałów przydatnych dla ludzkości.
Zajęcia
Mikrobiolodzy wykonują różnorodne czynności w trakcie badania jednostek mikroskopowych, a mikrobiologię można również sklasyfikować na podstawie tych czynności. Są one dogodnie zorganizowane w grupy zwane sześcioma „ja”. Te sześć „ja” można wyrazić jako zaszczepienie, inkubację, izolację, inspekcję, badanie i identyfikację. Odnoszą się do procesów hodowli, pobierania próbek, obserwacji i badania mikroorganizmów.