微生物極其微小，因而長期以來，人們雖然幾乎時時刻刻同它們打交道，卻從來不識其“廬山真麵目”。顯微鏡的發明和使用，為人類揭開微生物王國的奧秘提供了強有力的手段。從列文虎克發明的顯微鏡能把物體放大200多倍，到現在的電子顯微鏡能放大幾十萬倍甚至更多，人類憑借著不斷改進的顯微鏡和其他方法，對微生物的形態和內部結構，還有它們的類別和生命活動等各個方麵的認識，都有了長足的進步。
現在，人們已經認識到，絕大多數生物都是由細胞構成的，細胞是生物體的結構和功能的基本單位。如果說，萬丈高樓是由一磚一瓦砌成的，那麼，細胞就好比生命之磚。
生物細胞可分為兩類，一類比較原始，結構簡單，沒有成形的細胞核，細胞質中也沒有線粒體、葉綠體、內質網等複雜的細胞器，這一類細胞稱為原核細胞；另一類細胞結構比較複雜，有核膜包圍的成形的真正的細胞核，細胞質中有各種類型、的細胞器，稱為真核細胞。根據細胞的有無以及細胞結構特點的不同，人們把微生物分為三大類，它們是原核細胞型微生物，例如細菌和放線菌；真核細胞型微生物，如真菌；非細胞型微生物，例如病毒等。
微生物個體很小，一般隻有用顯微鏡把它們放大幾百倍封幾千倍，乃至幾十萬倍才能看清楚它們。
微生物結構都很簡單；往往都是單細胞的，也就是說，個細胞就是一個獨立的生命體了。像無處不在的細菌、主要存在於土壤中的放線菌以及我們平時發麵蒸饅頭用的酵母菌等，都是單細胞微生物。
而有的微生物如病毒，小得連一個細胞都不是，它們專門生活在活細胞內。一個細胞裏可以裝下許多個病毒。在普通的光學顯微鏡卞根本看不到病毒，隻有在電子顯微鏡下把它們放大幾萬倍甚至幾百萬倍才能看清。
還有二些微生物的結構和生活介於細菌和病毒之間，它們有了類似細胞的結構，但是比細菌更簡單，像病毒一樣，也本能獨立生活，必須寄生在活細胞內，如引起流行性斑疹傷寒的立克次氏體，引起人體原生性非典型肺炎的支原體，引起沙眼的衣原體等。
在微生物王國裏，真菌屬於真核細胞型微生物，它們的結構要比細菌、放線菌複雜一些。除了酵母菌是單細胞的以外，絕大多數真菌都是由許多細胞構成的。真菌細胞的結構也與高等植物細胞相差無幾。在夏天裏，如果食品放久了或衣物管理不當，就會長毛發黴，這是最常見的真菌，叫做黴菌。當然，在微生物的“小人國”裏也有“巨人”，我們用肉眼就可以看到，如餐桌上常見的蘑茹木耳、銀耳、猴頭等大型食用真菌。
地球上的微生物種類成千上萬，它們無處木在，無所不能。可以說，我們每時每刻都在與微生物打著交道，甚至在我們的皮膚上、骨和腸道裏也有大量微生物的存在。
微生物既是人類的朋友，又是人類敵人。它們所做的好事和壞事可以使我們感覺到它們的存在。比如，你如果經常不洗手、吃沒有洗幹淨的水果，就容易得痢疾；不隨天氣變化及時增減衣服易得感冒；家裏買的肉食、蔬菜保管不好會腐爛變質，這都是微生物在作怪。而你每天吃的饅頭、麵包、醬油、醋，以及過年時餐桌上擺的酒等，這些好吃的東西，都是微生物幫我們製造的。如果沒有微生物，我們就無法吃到這些東西，也就無法品嚐到酸奶、果奶等飲料。
腐敗細胞引起食物腐爛變質；我們不喜歡它，但從長遠觀點看，人類是離不開它們的，大自然也離不開它們。地球上每時每刻都有大量的生物死亡，如果沒有這些腐敗細菌的分解作用，用不了多久，地球上的動物屍體、植物的枯枝落葉就會堆積如山，生態係統的物質循環也就無法繼續進行。人類也將無法生存，整個生態係統也就崩潰了。
我們要很好地研究微生物，控製和消滅有害微生物，充分利用有益微生物，讓它們更好地為人類服務。