Mikroorganizmy to organizmy zbyt małe, by można je było zobaczyć bez mikroskopu. Należą do nich bakterie, archeony, grzyby, pierwotniaki i wirusy, choć wirusy nie zawsze są klasyfikowane jako żywe. Występują wszędzie: w glebie, wodzie, powietrzu i w naszych organizmach. Ich liczba przewyższa liczbę komórek ludzkich w organizmie i odgrywa istotną rolę w trawieniu, odporności i zdrowiu. Większość jest nieszkodliwa. Niektóre są pożyteczne. Kilka powoduje choroby.

Mikroorganizmy ukształtowały planetę. Sinice wytwarzały tlen w atmosferze poprzez fotosyntezę. Bakterie wiązały azot w glebie, udostępniając go roślinom. Grzyby rozkładały materię organiczną, przetwarzając składniki odżywcze. Mikroby w jelitach pomagają trawić pokarm i wytwarzać witaminy. Stanowią one niewidoczną większość.

W biotechnologii mikroorganizmy to prawdziwe konie pociągowe. Modyfikowane bakterie produkują insulinę, antybiotyki i enzymy. Drożdże fermentują cukry, przekształcając je w etanol i chleb. Grzyby produkują kwas cytrynowy i penicylinę. Mikroalgi produkują oleje do biopaliw. Różnorodność metabolizmu mikroorganizmów to prawdziwa kopalnia pożytecznej chemii.

Mikroorganizmy są również źródłem nowych narzędzi. CRISPR pochodzi od bakterii. Enzymy restrykcyjne pochodzą od bakterii. Polimeraza Taq, używana w PCR, pochodzi od bakterii termofilnej. Świat mikroorganizmów to biblioteka innowacji genetycznych, a my wciąż uczymy się ją odczytywać.