Les micro-organismes sont des organismes trop petits pour être vus à l'œil nu. Ils comprennent les bactéries, les archées, les champignons, les protozoaires et les virus, bien que ces derniers ne soient pas toujours considérés comme vivants. On les trouve partout : dans le sol, l'eau, l'air et à l'intérieur de notre corps. Ils sont plus nombreux que les cellules humaines et jouent un rôle essentiel dans la digestion, l'immunité et la santé. La plupart sont inoffensifs. Certains sont utiles. Quelques-uns sont pathogènes.

Les micro-organismes ont façonné la planète. Les cyanobactéries ont produit l'oxygène de l'atmosphère grâce à la photosynthèse. Les bactéries fixent l'azote dans le sol, le rendant disponible pour les plantes. Les champignons décomposent la matière organique, recyclant ainsi les nutriments. Les microbes présents dans l'intestin contribuent à la digestion des aliments et à la production de vitamines. Ils constituent la majorité invisible.

En biotechnologie, les micro-organismes sont des acteurs essentiels. Des bactéries génétiquement modifiées produisent de l'insuline, des antibiotiques et des enzymes. Les levures fermentent les sucres en éthanol et en pain. Les champignons produisent de l'acide citrique et de la pénicilline. Les microalgues produisent des huiles pour les biocarburants. La diversité du métabolisme microbien est une source inépuisable de ressources chimiques utiles.

Les micro-organismes sont aussi une source de nouveaux outils. CRISPR provient de bactéries. Les enzymes de restriction proviennent de bactéries. La Taq polymérase, utilisée en PCR, provient d'une bactérie thermophile. Le monde microbien est une bibliothèque d'innovations génétiques, et nous apprenons encore à la décrypter.