Mikrobiologia on biologian haara, eliöiden tutkimus. Mikrobiologia käsittelee erityisesti mikro -organismeja – esimerkiksi levät, bakteerit, sienet, alkueläimet ja virukset – ja niiden vuorovaikutusta muiden elävien organismien kanssa. Mikrobiologian koulutuksen saaneita ihmisiä kutsutaan mikrobiologeiksi ja he työskentelevät monenlaisissa mikrobiologian tehtävissä, joista osa on vuorovaikutuksessa muiden alojen kanssa, kuten maatalous, ympäristötutkimus, elintarviketiede tai lääketiede, joilla he voivat esimerkiksi olla mukana virologia, immunologia tai bioinformatiikka.
Kuten muutkin tutkijat, jotkut mikrobiologit voivat tulla opettajiksi korkeakouluissa ja yliopistoissa. Heistä voi tulla myös tieteen kirjoittajia, jotka käyttävät asiantuntemustaan jakaakseen alansa kehitystä vertaistensa tai suuren yleisön kanssa. Vaihtoehtoisesti he voivat kirjoittaa oppikirjoja tulevien mikrobiologien kouluttamiseksi.
Mikrobiologiset työpaikat elintarviketieteen alalla voidaan luokitella neljään pääalueeseen. Elintarviketurvallisuuden alalla on mikrobiologisia työtehtäviä, joissa keskitytään estämään elintarvikkeiden välittämien patogeenien – kuten suolistovirusten, Listeria monocytogenesin, Escerichia colin ja Salmonellan – leviämistä ja estämään elintarvikkeiden pilaantumista. Heillä on myös käsi probioottisten bakteerien, bakteriosiinien ja bakteriofagien tunnistamisessa, joita voidaan käyttää elintarvikkeiden aiheuttamien patogeenien tappamiseen ja estämiseen.
Positiivista on, että elintarvikelisäaineisiin liittyy mikrobiologisia työtehtäviä, joita käytetään elintarviketeollisuudessa esimerkiksi emulgointiaineina, sakeuttamisaineina, stabilointiaineina ja viskosifiointiaineina. Bakteerien ja hiivan käyminen – jota käytetään leivän, oluen, juuston, kefirin, kimchin, suolakurkkujen, hapankaalin, viinin ja jogurtin valmistukseen – on toinen elintarviketeollisuuden mikrobiologian ala. Mikrobiologit työskentelevät myös elintarviketeollisuudessa, alalla, jolla kehitetään uusia elintarvikkeita ja niihin liittyviä tuotteita.
Mikrobiologit, jotka työskentelevät ympäristötieteilijöinä, tutkivat biologisen ja kemiallisen toiminnan vaikutuksia ympäristöön. Tämä tutkimus voi auttaa ihmisiä näkemään valintojensa vaikutukset ja ehkäisemään myös tulevia ongelmia tiedostamalla mahdolliset ongelmat ennen niiden todellista syntymistä.
Lääketieteen alaan liittyy monia mikrobiologian työpaikkoja. Joillekin näistä on ominaista tutkittavan organismin tyyppi. Esimerkiksi bakteriologi on erikoistunut bakteerien tutkimukseen, kun taas mykologi on erikoistunut sieniin, alkueläinlääkäri on erikoistunut leviin ja alkueläimiin ja virologi on erikoistunut viruksiin.
Lääketieteeseen liittyviä mikrobiologisia töitä voidaan luonnehtia myös muilla tavoilla. Esimerkiksi immunologit tutkivat kehon puolustusjärjestelmää, kun se yrittää voittaa sairaudet. Mikrobiologiset epidemiologit tutkivat, kuinka mikro -organismeilla on erilaisia rooleja sekä sairauksissa että terveydessä. Parasitologit keskittyvät loisorganismeihin, joiden selviytyminen riippuu niiden suhteesta muihin organismeihin.