Os microrganismos são organismos demasiado pequenos para serem vistos sem microscópio. Incluem bactérias, arqueias, fungos, protozoários e vírus, embora os vírus nem sempre sejam classificados como seres vivos. Estão por todo o lado: no solo, na água, no ar e dentro do nosso corpo. Superam em número as células humanas no organismo e desempenham papéis essenciais na digestão, na imunidade e na saúde. A maioria é inofensiva. Alguns são úteis. Poucos causam doenças.

Os microrganismos moldaram o planeta. As cianobactérias produzem o oxigénio da atmosfera através da fotossíntese. As bactérias fixam o azoto no solo, tornando-o disponível para as plantas. Os fungos decompõem a matéria orgânica, reciclando os nutrientes. Os micróbios do intestino ajudam na digestão dos alimentos e produzem vitaminas. São a maioria invisível.

Na biotecnologia, os microrganismos são verdadeiros cavalos de batalha. As bactérias geneticamente modificadas produzem insulina, antibióticos e enzimas. As leveduras fermentam os açúcares, transformando-os em etanol e pão. Os fungos produzem ácido cítrico e penicilina. As microalgas produzem óleos para biocombustíveis. A diversidade do metabolismo microbiano é um verdadeiro tesouro de aplicações práticas da química.

Os microrganismos são também uma fonte de novas ferramentas. O CRISPR surgiu a partir de bactérias. As enzimas de restrição surgiram a partir de bactérias. A Taq polimerase, utilizada na PCR, surgiu a partir de uma bactéria termófila. O mundo microbiano é uma biblioteca de inovação genética, e ainda estamos a aprender a lê-la.