Mikrobiologija – mokslas apie mažus, dažniausiai paprasta akimi neįžiūrimus organizmus, vadinamus mikroorganizmais, arba tiesiog mikrobais. Tai plati biologijos mokslų sritis, kuri apima smulkiųjų organizmų sandarą, jų gyvenimo būdą ir reikšmę gamtoje, žemės ūkyje, pramonėje bei medicinoje.