Unatoč tome što su mikroorganizmi toliko važni, nauka koje njima bavi – mikrobiologija – razmjerno je mlada znanost. Do prije otprilike 300 godina nije se ni znalo da mikroorganizmi postoje, a trebalo je proći još 200 godina da ih se počne na pravi način izučavati.
Praživotinje
Praživotinje nisu ni životinje ni biljke. One imaju samo jednu stanicu koja obavlja sve funkcije potrebne za život i razmnožavanje. Žive u vodi, od vlažnih zemljišta i močvara do jezera i oceana. Poznato je oko 40.000 vrsta praživotinja. Većinom se razmnožavaju diobom na dva dijela. 
Svaka od te dvije polovice postaje posebnom stanicom. Ovaj se proces naziva mitoza.
Mnoge vrste bakterija se također razmnožavaju na taj način. Hrane se tako što „hvataju“ hranu dijelovima svog želatinoznog tijela. Hrane se algama i drugim praživotinjama. Zanimljivo je napomenuti da jedan gram tla može sadržavati više od 150.000 praživotinja.
Bakterije
Bakterije su bile prvi oblik života koji se pojavio na našem planetu, a dogodilo se to prije 3,5 do 4 milijarde godina. Bakterija ima svuda, i u oceanskim dubinama i u gornjim slojevima atmosfere. One su jednostanični organizmi i nužni su za održavanje života ostalih makroorganizama na Zemlji. Svojstva bakterija, njihov rast, metabolizam i genetiku proučava dio mikrobiologije koji se zove bakteriologija.
Rast bakterija podrazumijeva povećanje veličine njihovih stanica, ali i povećanje njihova broja nakon razmnožavanja, što rezultira stvaranjem kolonija. 
Bakterije se često dijele prema svom obliku pa tako mogu biti loptaste, štapičaste ili savijene. Bitno je napomenuti da su one najvažniji organizmi koji sudjeluju u prirodnom recikliranju.
Tako npr. bakterije razgrađuju uginule biljke i životinje, vraćajući njihovu materiju u ekosistem. Većina ih je bezopasna za ljude, a neke od njih su i životno važne jer bez njih ljudi npr. ne bi mogli razgrađivati hranu.
Virusi
Virusi su sitne čestice koje se sastoje od nukleinskih kiselina obavijenih bjelančevinama. Oni nemaju stanične dijelove već potpuno ovise o mehanizmu stvaranja energije i bjelančevina stanica domaćina. Virusi su puno manji od bakterija i da bi preživjeli trebaju žive stanice.
Drugim riječima, da bi se razmnožavali koriste žive stanice u koje prodiru. Kako? 
Tako što „prisiljuju“ stanicu da napravi kopiju virusa. Nakon toga uništit će stanicu-domaćina i početi se širiti unutar ljudskog tijela.
Postoje različiti oblici virusa, uključujući štapičaste, okruglaste i mnogostrane oblike. Virusi su tako sitni (najveći su veliki otprilike 0,0003 milimetra) da se mogu vidjeti jedino elektronskim mikroskopom.
Virusi koji inficiraju bakterije i u njima parazitiraju, nazivaju se bakteriofagi ili jednostavnije fagi.
Prvi čovjek koji je vidio i opisao mikroorganizme bio je nizozemski trgovac Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) koji se u slobodno vrijeme zabavljao svojim mikroskopom. Godine 1673. točno je opisao mikroorganizme u kapima vode i sadržajima crijeva kukaca, ptica i žaba.
