A mikrobák aprók és nehezen láthatóak, de a Föld biológiai sokféleségének nagy százalékát teszik ki. Már 3,8 milliárd éve élnek a bolygón, szemben az ember 200 000 évével, és a Föld létezésének nagy részében ők voltak az egyetlen életforma a Földön.

Sőt, a Földön ma minden élet, beleértve a fákat, a halakat és az embereket is, a feltételezések szerint a legkorábbi mikrobákból fejlődött ki.

A “mikroba” kifejezés baktériumokat, archaikusokat, egysejtű eukarióta szervezeteket, például amőbákat, nyálkás penészgombákat és papucsférgeket, sőt egyes tág meghatározások szerint még vírusokat is. (A vírusokat vitatják, mivel nem élőnek tekintik őket, és nem képesek önállóan szaporodni, de a mikrobiológia területéhez általában a vírusok tanulmányozása is hozzátartozik.) A legtöbb mikroba egysejtű, ami azt jelenti, hogy minden egyedet egyetlen sejt alkot.

A Földön szinte mindenütt megtalálhatóak, a talajban, a növényekben, a gejzírekben, az óceánok mélyén, az Antarktisz jege alatti jeges tengerekben és a testünkben. (Baktériumok trillióit találták meg a beleinkben.) Egyes mikrobák, az úgynevezett extremofilok, olyan helyeken találhatók, ahol más élő szervezetek nem maradhatnak életben – az óceán forró, hidrotermális nyílásokban és a mélyen a föld alatt található kőzetekben.

Az élőlények számára hasznosak és/vagy károsak lehetnek: az olyan baktériumok, mint a Streptococcus és az E. coli megfertőzhetik, sőt meg is ölhetik az embert, az algavirágzás pedig mérgező lehet a halakra nézve, és megfosztja a vizet az oxigéntől, de más baktériumok segítenek megemészteni az ételünket és pótolni a tápanyagokat a talajban, egyesek pedig segíthetnek megtisztítani az olajszennyezést.

A tudósok folyamatosan új mikrobafajokat, nemzetségeket, családokat és rendeket fedeznek fel, és a vége nem látszik. Mivel olyan régóta léteznek, a mikrobák bonyolultabb módon fejlődnek, mint a többsejtű élőlények – képesek a gének átadására fajok között és egyik egyedről a másikra, amire az ember biztosan nem képes.

A mikrobák megértése kulcsfontosságú az ökoszisztémák működésének, a betegségek elleni küzdelemnek és a fertőző betegségek, például a madárinfluenza kialakulásának és terjedésének megértéséhez.