迄今為止，我們所知道的動物約有150萬種，植物約有50萬種，由於微生物的發現和研究比動植物遲得多，加上鑒定種類的工作較為困難，目前比較肯定的微生物種數約有10萬種。其中細菌約1500種，放線菌約1000種，真菌約40000～65000種。前蘇聯微生物學家伊姆舍涅茨基說過：“目前我們所了解的微生物種類，至多也不超過生活在自然界中微生物總數的10％”。可以相信，隨著人類的認識和研究工作的深入，總有一天微生物家族的總數會超過動植物總數之和。
（三）吸收多，轉化快
微生物雖然個體小，但麵積大，有助於物質和熱量的快速交換。因此微生物具有較強的合成與分解能力，其代謝強度比高等動植物要高得多。例如：一種體重僅3g的地鼠，每天要吃掉與體重等重的糧食。一個細胞比地鼠，不知要小上多少倍，但它們的“胃口”卻相當大，在合適的環境下，大腸杆菌1h可“吃掉”相當於自重2000倍的乳糖。
微生物不僅吸收多，而且轉化快。例如：1kg酒精酵母菌體24h可發酵數千千克糖生產酒精。微生物的這一特性為它們高速生長繁殖和產生大量的代謝產物提供了充分的物質基礎，從而充分發揮其內在潛力，通過工業應用可以提供巨大的經濟效益和社會效益。
（四）生長旺，繁殖快
微生物的生長繁殖能力是非常驚人的，比高等動物、植物要快得多。條件適宜時，某些細菌每20min分裂一次，而生長得最慢的微生物也隻需要幾個小時。
如：大腸杆菌，其細胞在合適的生長條件下，12.5～20min分裂繁殖一次。如按20min分裂一次計，一個大腸杆菌每小時可分裂3次產生8個（1h，1×23＝8；2h，8×23＝64；3h，64×23＝512；…），24h可分裂72次，後代數為4722366500萬億個(約重4722t)，48h為2.2×1043個，總量約等於4000個地球的重量。當然，由於種種客觀條件的限製，細菌的指數分裂速度隻能維持數小時。因而在液體培養基中，細菌的細胞濃度一般能達到108～109個/mL。
微生物的這一特性應用到工業發酵上，對微生物代謝產品工業化生產具有重大的意義。如生產味精的穀氨酸短杆菌，在52h內細胞數目可以增加32億倍。這樣就可以大大積累穀氨酸而獲得味精。
（五）適應性強，易變異
微生物結構簡單，個體小，對外界環境條件直接接觸表現得特別敏感。因此，當環境劇烈變化時，一部分容易死亡和淘汰，另一部分細胞內的遺傳物質發生變化，並將這種改變傳遞給子代。微生物在漫長的進化曆程中對環境尤其是惡劣的“極端環境”所具有的驚人適應力，堪稱生物界之最。例如：在海洋深處的某些硫細菌可在250℃甚至300℃的高溫條件下正常生長；大多數細菌能耐0～-196℃(液氮)的任何低溫，甚至在-253℃(液態氫)仍能保持生命；一些嗜鹽菌甚至能在32％左右的飽和鹽水中正常生活；許多微生物尤其是產芽孢的細菌可在幹燥條件下保藏幾十年、幾百年甚至上千年；氧化硫硫杆菌是耐酸菌的典型，它的一些菌株能生長在5％～10％的硫酸中；有些耐堿的微生物如脫氮硫杆菌的生長最高pH為10.7，青黴和曲黴也能在pH9～11的堿性條件下生長。
根據微生物能適應特定環境條件這一點，可利用物理的或化學的誘變劑進行處理，使它們的遺傳性質發生變異，從而改變微生物的代謝途徑。例如：食品調味劑檸檬酸的生產，在發酵最初的發酵液中，必須添加黃血鹽以除掉鐵離子或添加甲醇作抑製劑，才能大量積累檸檬酸。經過誘變處理，改變了生產菌種對鐵的敏感性，直接利用廢糖蜜就可以進行發酵生產檸檬酸。
微生物適應性強、易變異這一特點，對微生物利用來看有兩麵性。在發酵工業中較為有益，而對大多數的食品行業則不利。例如：罐頭食品的滅菌，微生物的芽孢不易殺死，殘留下來，當條件適宜時，則可複蘇繁殖，造成罐頭食品產酸、產氣乃至腐敗變質。
微生物的五大特點對人類來說既有利又有弊，我們學習微生物的目的在於能興利除弊、趨利避害。微生物的資源極其豐富，利用微生物的前景也是十分廣闊的。
三、微生物在工農業等方麵的應用
微生物學與人類生產生活各個方麵都有著密切的聯係。微生物學的發展促進了人類進步，微生物在工業、農業、醫藥等方麵均得到廣泛的應用。它們通常用於生產食品、生產藥物和工業化合物等，同時也常引起許多植物和動物的疾病。
（一）食品工業
食品工業應用微生物進行生產已有幾千年的曆史。世界各國勞動人民在其各自的生產實踐中，逐步學會了利用有益微生物來生產自己喜愛的風味食品，例如：白酒、葡萄酒和啤酒，酸牛奶、幹酪和麵包，醋、泡菜、豆豉等。另外，微生物還可以引起食品變質或進入人體而導致人體疾病，這是微生物有害的一麵，因此在食品工業中必須避免這種有害微生物的侵害。為了保證食品的安全性，必須要對食品進行衛生檢查及采取相應的措施。法國廚師N．Appert經過10年試驗後，於1804年發明了食品的玻璃瓶罐藏技術，從而為食品的消毒滅菌和長期保藏找到了一種較為有效的方法。
（二）生物工程
生物工程的實施往往離不開微生物的作用。生物工程學一般包括遺傳工程、細胞工程、微生物工程、酶工程和生物反應器五大領域。這五大領域中，前兩者的作用是將常規菌作為特定遺傳物質的受體，使它們獲得外來基因，成為超越原性狀的新物種——工程菌。後三者的作用則是為這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長、繁殖條件，進行大規模的培養，以充分發揮其內在潛力，為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。因此，遺傳工程是生物工程的主導，而微生物工程則是生物工程的基礎。比如重組基因時，所用的“工具”是從微生物體內得到的。轉移運載目的基因的載體，有時是利用細菌體內的質粒，有時則直接利用病毒。