Los microbios pueden ser diminutos y difíciles de ver, pero representan un gran porcentaje de la biodiversidad de la Tierra. Llevan viviendo en el planeta 3.800 millones de años, frente a los 200.000 de los seres humanos, y durante la mayor parte de la existencia de la Tierra han sido la única forma de vida existente.

De hecho, se cree que toda la vida actual en la Tierra, incluidos los árboles, los peces y las personas, evolucionó a partir de los primeros microbios.

El término «microbio» describe las bacterias, las arqueas, los organismos eucariotas unicelulares como las amebas, los mohos de limo y los paramecios, e incluso los virus según algunas definiciones amplias. (Los virus son discutidos porque se consideran no vivos y no pueden replicarse por sí mismos, pero el campo de la microbiología suele incluir el estudio de los virus). La mayoría de los microbios son unicelulares, lo que significa que cada individuo está compuesto por una célula.

Se encuentran en casi toda la Tierra, en los suelos, las plantas, los géiseres, las profundidades oceánicas, los mares frígidos bajo el hielo antártico y en nuestros cuerpos. (Algunos microbios, llamados extremófilos, se encuentran en lugares en los que ningún otro organismo vivo puede sobrevivir: en respiraderos hidrotermales calientes en el océano y en rocas de las profundidades del subsuelo.

Pueden ser útiles y/o perjudiciales para otros seres vivos: bacterias como Streptococcus y E. coli pueden infectar e incluso matar a los seres humanos, y las floraciones de algas pueden ser tóxicas para los peces y agotar el oxígeno del agua, pero otras bacterias nos ayudan a digerir nuestros alimentos y a reponer los nutrientes del suelo, y algunas pueden ayudar a limpiar los vertidos de petróleo.

Los científicos descubren continuamente nuevas especies, géneros, familias y órdenes de microbios, sin que haya un final a la vista. Al existir desde hace tanto tiempo, los microbios evolucionan de forma más complicada que la vida multicelular: pueden transferir genes entre especies y de un individuo a otro, algo que los seres humanos no pueden hacer.

Entender a los microbios es fundamental para comprender cómo funcionan los ecosistemas, cómo combatir las enfermedades y cómo surgen y se propagan las enfermedades infecciosas, como la gripe aviar.