Mikrobiologi adalah cabang ilmu biologi yang secara khusus Mempelajari organisme mikrobiologi atau mikroorganisme yang mencakup bakteri, virus, archaea, jamur, protozoa, dan alga mikroskopis. Ilmu ini berfokus pada karakteristik biologis, proses metabolisme, dan intraksi mikroorganisme dengan lingkungannya termasuk interaksi dengan makluk hidup lain, baik dalam konteks yang menguntungkan maupun merugikan.
Sejak awal pengamatannya oleh Antani van Leeuwenhoek pada abad ke-17, mikrobiologi telah berkembang mejadi disiplin ilmu yang sangat penting dalam bidang kesehatan, industri, pertanian, dan lingkungan (Banerjee, 2024).
Secara umum, mikrobiologi dapat dibagi menjadi beberapa subdisiplin ilmu. Subdisiplin ilmu masing-masing berfokus pada aspek-aspek tertentu dari kehidupan mikroba. Mikrobiologi klinis berfokus pada patogen manusia, mempelajarin mikroorganisme yang menyebabkan penyakit serta pengembangan metode diognosis, pengobatan , dan pencegahan infeksi. Contoh klasik dari penerapannya adalah pemanfaatan antibiotik, seperti penisilin yang ditemukan oleh Alexander Fleming untuk mengobati berbagai infeksi bakteri.
Pada saat yang sama, resistensi terhadap antibiotik telah menjadi masalah global sehingga penelitian mikrobiologi terus berusaha mencari anternatif pengobatan yang lebih efektif. Mikrobiologi lingkungan mempelajari peran mikroorganisme dalam siklus biogeokimia seperti siklus korban, nitrogen, dan sulfur yang penting bagi keseimbangan ekosistem global. Mikroorganisme berperan dalam proses dekomposisi bahan organik, fiksasi nitrogen, dan bioremediasi yang memungkinkan penggunaan mikroba untuk memulihkan lingkungan yang terkontaminasi oleh pelaut. Sementara itu, mikrobiologi industri menggunakan mikroorganisme dalam produk enzim, antibiotik, bioetanol, serta produk fermentasi seperti yogurt, roti, dan minuman beralkohol. Mikroorganisme juga memainkan peran penting dalam pengembangan bioteknologi modern, seperti produk vaksin dan terapi gen berbasis rekayasa genetika.