Mikroorganismer er organismer, der er for små til at kunne ses uden et mikroskop. De omfatter bakterier, arkæer, svampe, protozoer og vira, selvom vira ikke altid klassificeres som levende. De findes overalt: i jord, vand, luft og inde i vores kroppe. De er i overtal i forhold til menneskeceller i kroppen og spiller en afgørende rolle i fordøjelse, immunitet og sundhed. De fleste er harmløse. Nogle er nyttige. Nogle få forårsager sygdom.

Mikroorganismer har formet planeten. Cyanobakterier producerede ilt i atmosfæren gennem fotosyntese. Bakterier binder kvælstof i jorden og gør det tilgængeligt for planter. Svampe nedbryder organisk materiale og genbruger næringsstoffer. Mikrober i tarmen hjælper med at fordøje mad og producere vitaminer. De udgør det usynlige flertal.

Inden for bioteknologi er mikroorganismer arbejdsheste. Modificerede bakterier producerer insulin, antibiotika og enzymer. Gær fermenterer sukkerarter til ethanol og brød. Svampe producerer citronsyre og penicillin. Mikroalger producerer olier til biobrændstoffer. Mangfoldigheden i mikrobiel metabolisme er en skattekiste af nyttig kemi.

Mikroorganismer er også en kilde til nye værktøjer. CRISPR kom fra bakterier. Restriktionsenzymer kom fra bakterier. Taq-polymerase, der bruges i PCR, kom fra en termofil bakterie. Den mikrobielle verden er et bibliotek af genetisk innovation, og vi er stadig ved at lære at læse den.