一、發現認識微生物前的曆史（史前期）
大約迄今32億年以前，微生物就悄悄地出現在地球上了，這是在非洲南部發現杆菌化石之後才知道的。那時整個地球還是它們一統天下，後來才陸續出現了植物、動物和人類。
很早，人們就知道獵取動物當作食品，栽培植物收獲糧食，並發展成與人類密切相關的畜牧業和農業。可是資曆最古老的微生物卻一直無聲無息地度過了漫長的歲月。當人們在物理、化學、天文學和其他許多方麵已經取得相當成就的時候，對於微生物幾乎還是一無所知。
穀物的烹調、釀造和食品的保藏可能在8000年前開始，從第一個"煮壺"的考證推測，這一時期已出現了食品腐敗和食物中毒的問題。
公元前6000年左右，人類已經掌握了釀酒和食品保藏技術。
公元前3000年，埃及人就食用牛奶、黃油和奶酪。
公元前3000~前1200年，猶太人用海鹽保存各種食物。中國人和希臘人用鹽醃魚加工鹹魚保藏食品，這種醃製技術以後又傳至羅馬。
公元前1500年，中國人和古巴比倫人開始製作和消費香腸，與此同時，又出現了用油貯藏食品的方法。
公元前1000年，羅馬人創造了用雪保藏食品的方法，如使用雪包裹蝦和其他易腐敗的食品。這一時期人們還發明了一種新的食品保藏方式--煙熏肉技術。當時，雖然人們已認識到肉食品風味質量特性，但還未認識到肉的質量與微生物之間的因果關係。
公元943年，法國記載了由麥角中毒而引起的4萬多人的死亡，但當時還不清楚死亡的毒素是由麥角真菌所產生。
提出微生物對食品致腐作用的第一人可能是埃·柯徹（Kircher），1658年，他檢查腐敗的肉、牛奶時，看到了被他稱之為肉眼看不見的"小蟲"，可惜由於他缺乏細致的描述，因而他的發現未被廣泛接受。
二、微生物的發現（初創期）
荷蘭商人安東·列文虎克（AntongVanLeeuwenhock），是第一個真正看見並描述微生物的人，他自己製作了能放大50~300倍的顯微鏡，這種顯微鏡構造很簡單，僅有一個透鏡安裝在兩片金屬薄片的中間，在透鏡前麵有一根金屬短棒，在棒的尖端擱上需要觀察的樣品，通過調焦螺旋調節焦距，利用這種顯微鏡，列文虎克通過對水、酒、醋、黃油、辣椒水、牙垢、腐敗物、有機物浸出液等研究，觀察到不同的細菌，當時稱作"微動體"，首次揭示了一個嶄新的微生物世界，他公開發表了微生物形態方麵的論文400篇左右，由於他的劃時代貢獻，被選為英國皇家學會會員。
遺憾的是由於受到顯微技術的限製，列文虎克發現"微動體"100年之後，自然科學家才開始采用各種顯微鏡來觀察微生物。這一時期，他們都集中精力尋找各種微生物，並進行微生物的鑒定、分類工作。至於微生物活動引起的發酵作用和微生物能誘發疾病，在當時的科學界是不能理解的。
三、對微生物的早期研究（奠基期）
法國的路易斯·巴斯德（LouisPasteur）和德國的柯赫（RobertKoch）將微生物從形態的描述到生理學研究，建立了從微生物的分離、接種、純培養到消毒、滅菌等一係列獨特的微生物實驗技術，奠定了微生物學的基礎，揭示了微生物是食品發酵、食品腐敗和人、畜生病的原因。他們是微生物學和食品微生物學的奠基人。