Micro-organismen zijn organismen die te klein zijn om zonder microscoop te zien. Ze omvatten bacteriën, archaea, schimmels, protozoa en virussen, hoewel virussen niet altijd als levend worden beschouwd. Ze zijn overal: in de bodem, het water, de lucht en in ons lichaam. Ze zijn in de meerderheid ten opzichte van menselijke cellen in het lichaam en spelen een essentiële rol bij de spijsvertering, het immuunsysteem en de gezondheid. De meeste zijn onschadelijk. Sommige zijn nuttig. Een klein aantal veroorzaakt ziekten.

Micro-organismen hebben de planeet gevormd. Cyanobacteriën produceerden de zuurstof in de atmosfeer door middel van fotosynthese. Bacteriën binden stikstof in de bodem, waardoor het beschikbaar komt voor planten. Schimmels breken organisch materiaal af en recyclen voedingsstoffen. Microben in de darmen helpen bij de spijsvertering en produceren vitaminen. Zij vormen de onzichtbare meerderheid.

In de biotechnologie zijn micro-organismen de werkpaarden. Genetisch gemodificeerde bacteriën produceren insuline, antibiotica en enzymen. Gist fermenteert suikers tot ethanol en brood. Schimmels produceren citroenzuur en penicilline. Microalgen produceren oliën voor biobrandstoffen. De diversiteit van het microbiële metabolisme is een schat aan nuttige chemische stoffen.

Micro-organismen zijn ook een bron van nieuwe instrumenten. CRISPR is afkomstig van bacteriën. Restrictie-enzymen zijn afkomstig van bacteriën. Taq-polymerase, gebruikt in PCR, is afkomstig van een thermofiele bacterie. De microbiële wereld is een bibliotheek van genetische innovatie, en we leren nog steeds hoe we die moeten ontcijferen.