迄今為止，綠色的地球是人類已知的唯壹生命棲息地。在地球的陸地和海洋中，還有壹個多姿多彩的生命世界與人類共同存在。在這個人類尚不甚了解的生命世界裏，除了我們熟悉的動物和植物之外，還有壹個神秘的群體。它們非常微小，肉眼看不到，也看不清楚，它們的名字叫微生物。
再從科學定義上講，微生物是所有肉眼看不見或看不清楚的微小生物的總稱。它們是壹些個體微小、結構簡單的低等生物。它們大多數是單細胞的，少數是多細胞的，也包括壹些沒有細胞結構的生物。主要有古細菌；屬於原核生物類的細菌、放線菌、藍藻、枝孢菌、立克次體；屬於真核生物類的真菌、原生動物和微藻。這些微生物在光學顯微鏡下可見。蘑菇和牛肝菌等食用菌和藥用菌是例外，盡管它們的大小可以用厘米來表示，但其本質是真菌，我們稱其為大型真菌。病毒、病毒和朊病毒（又稱朊病毒）屬於非細胞生物，只有借助電子顯微鏡才能看到。
其實，微生物 "出生 "最早，地球誕生至今已有46億多年，最早的微生物35億年前就已出現在地球上，人類出現在地球上也不過是幾百萬年的歷史。但微生物與人類的 "相識 "卻很晚，人類對微生物的認識也只有幾百年的時間。1676年荷蘭人列文-胡克用自制的顯微鏡觀察細菌，從而揭示了壹個過去從未被人認識的微生物世界。
雖然我們無法用肉眼看到單個的微生物細胞，但當微生物大量繁殖，在某種物質上形成壹個大群體，或者在某種基質上培養微生物時，我們就能看到它們。我們稱這種由數百萬個微生物細胞組成的群體為菌落。例如，腐爛的饅頭和面包上長出的毛發、腐爛水果上的斑點、皮鞋上的黴菌和皮膚上的苔蘚斑塊都是由許多微生物形成的菌落。
微生物雖小，卻與人類有著非常密切的關系。它們有的對人類有益，是人類生活中不可缺少的夥伴；有的對人類有害，對人類的生存構成威脅；有的與人類沒有直接的利害關系，卻在生物圈的物質循環和能量流動中起著關鍵作用。
微生物的生物多樣性
微生物是地球上最豐富的生物多樣性資源。微生物是生物界僅次於昆蟲的第二大群體。然而，由於微生物的微觀特性和研究工具的局限性，許多微生物種群還無法分離和培養，其已知物種仍只占估計物種的壹小部分。這可以從下面兩個統計表中看出。
中國微生物已知種數與世界已知種數的比較
種類 中國種數 世界種數 中國/世界（%）
病毒 400 5000 8.0
細菌 500 4760 10.5
真菌 8000 72000 11.6
微生物。已知物種和估計物種總數
組已知物種估計物種總數占已知物種的百分比（%）
病毒 5000 130,000 4
細菌 4760 40,000 12
真菌 72,000 15,000,000 5
微生物是壹組重要的分解代謝類生物，沒有微生物的活動，地球上就不可能有生命。它們是地球上最早的生命形式，其生物多樣性在維持生物圈和為人類提供各種未開發資源方面發揮著重要作用。
微生物多樣性包括所有微生物生命形式、生態系統和生態過程，以及基因、分類學和生態系統層面的微生物知識概念。
物種是生物多樣性的表現形式，與其他生物類群相比，人類對微生物物種多樣性的了解最為貧乏。例如，在原核生物群落中，除了少數幾個會導致人類、牲畜和農作物生病的物種外，人們對其他物種知之甚少。我們甚至無法粗略估計世界上有多少種原核生物。真菌是與人類關系更為密切的生物類群，已被命名的真菌約有8萬種，但據估計，地球上的真菌數量約為150萬種，也就是說，人們已經知道的真菌估計只有5%。
微生物的多樣性除了物種多樣性外，還包括生理類群的多樣性、生態型的多樣性和遺傳多樣性。
微生物的生理代謝種類比動植物更多。微生物有許多獨特的代謝方式，如自養細菌的化學合成、厭氧生活、不釋放氧氣的光合作用、生物固氮、復雜有機物的生物轉化、分解氰化物、苯酚、多氯聯苯等有毒物質、抵抗極端環境如熱、冷、酸、堿、高滲、高壓、高劑量輻射和病毒等的非細胞形式的生存能力等。.微生物產生的代謝物種類繁多，僅大腸桿菌壹種細菌就能產生 2000-3000 種不同的蛋白質。2/3的天然抗生素（超過 4000 種）是由放線菌產生的。微生物產生的酶的種類也極為豐富，僅從各種微生物中發現的 II 型限制性內切酶就有 1443 種。
微生物與生物環境的相互關系也呈現出多樣性，主要有互生（和平**** 處，平等互利或壹方受益，如自生固氮菌和纖維分解菌）、**** 生（相互依賴形成壹個整體，如真菌與藍藻 **** 生形成地衣）、寄生（敵對，如各種植物病原菌與寄主植物）、拮抗（既相互依存又相互敵對，如產抗生素細菌與敏感微生物）。產抗生素的細菌與敏感微生物）和捕食（如原生動物吞噬細菌和藻類）的關系。
微生物的遺傳多樣性比高等生物更為明顯，不同種群之間的遺傳物質和基因表達差異很大。全球微生物基因組計劃已經啟動，截至2000年4月，27種原核生物的全基因組序列已經全部公布，另有95種正在進行中；4種真核生物的全基因組序列已經公布，21種正在進行中。基因組時代的到來，必然會讓人們看到壹個全新的、全面的、內在的微生物世界。
微生物資源的開發是 21 世紀生命科學的活力所在。動植物物種的消失是可以估計的，這意味著微生物多樣性的消失現象也在發生，如何利用和保護微生物多樣性已成為壹個亟待解決的問題。近年來，世界各國和國際組織在這方面做了很多努力，並提出了微生物多樣性行動計劃，隨著該計劃的逐步實施，人類將從微生物多樣性的利用和保護中受益。該計劃包括
成立國際組織，推動微生物多樣性研究；
召開微生物 "物種 "概念和分類命名研討會；
提出已知物種目錄；
開發微生物分離、培養和保護技術；
開發微生物群落采樣；制定微生物群落采樣標準；
提出需要長期保護的自然保護區和其他生態系統的選擇等。
微生物在整個生物界中的地位
在發現和研究微生物之前，人類把所有生物分為動物和植物兩個不同的領域。隨著人們對微生物認識的逐步深入，從兩界說到三界說、四界說、五界說乃至六界說，直到 20 世紀 70 年代末，美國人 Woese 等人發現了地球上的第三種生命形式--古生菌，由此誕生了生命三域學說。該學說認為，生命由古生菌、細菌和真菌組成。如圖所示的 "生物系統樹 "中，左邊的黃色樹枝為細菌域；中間的棕色和紫色樹枝為古細菌域；右邊的綠色樹枝為真核生物域。
古生界包括克倫古生界（Crenarchaeota）、極古生界（Euryarchaeota）和古生界（Korarchaeota）；細菌界包括細菌（Bacteria）、放線菌（Actinomycetes）、藍藻（Cyanobacteria）和除古生界以外的各種原核生物；真核界包括真菌（Fungi）、原生動物（Protozoa）、動物（Animals）和植物（Plant）。除動物和植物外，其他大多數生物都屬於微生物領域。由此可見，微生物在生物分類中占有特殊而重要的地位。
生命進化壹直是人們關註的熱點。布朗等人根據平行同源基因構建了 "仙人掌 "生命進化樹，認為生命的***與仙人掌的祖先是原生動物。在進化過程中，原生生物產生了兩個分支，壹個是原核生物（細菌和古細菌），壹個是原真核生物。在隨後的進化過程中，細菌和古細菌先是向不同的方向進化，然後原真核細胞吞食了古細菌，古細菌的DNA取代了宿主的RNA基因組，結果出現了真核細胞。
從進化的角度來看，微生物是所有生物中最古老的。如果把地球的年齡比作壹年，那麽微生物大約在3月20日誕生，而人類大約在12月31日晚上7點左右出現在地球上。