Mikroorganizmalar, mikroskop olmadan görülemeyecek kadar küçük organizmalardır. Bunlara bakteri, arkea, mantar, protozoa ve virüsler dahildir; ancak virüsler her zaman canlı olarak sınıflandırılmaz. Her yerdedirler: toprakta, suda, havada ve vücudumuzun içinde. Vücuttaki insan hücrelerinden daha fazladırlar ve sindirim, bağışıklık ve sağlıkta önemli roller oynarlar. Çoğu zararsızdır. Bazıları faydalıdır. Birkaçı ise hastalığa neden olur.

Mikroorganizmalar gezegeni şekillendirmiştir. Siyanobakteriler fotosentez yoluyla atmosferdeki oksijeni üretir. Bakteriler topraktaki azotu sabitleyerek bitkilerin kullanımına sunar. Mantarlar organik maddeyi parçalayarak besinleri geri dönüştürür. Bağırsaktaki mikroplar yiyeceklerin sindirilmesine ve vitamin üretimine yardımcı olur. Onlar görünmeyen çoğunluğu oluştururlar.

Biyoteknolojide mikroorganizmalar çok önemli bir rol oynar. Genetiği değiştirilmiş bakteriler insülin, antibiyotik ve enzim üretir. Maya, şekerleri etanol ve ekmeğe dönüştürür. Mantarlar sitrik asit ve penisilin üretir. Mikroalgler biyoyakıtlar için yağ üretir. Mikrobiyal metabolizmanın çeşitliliği, faydalı kimyasallar açısından bir hazine niteliğindedir.

Mikroorganizmalar aynı zamanda yeni araçların da kaynağıdır. CRISPR bakterilerden türemiştir. Kısıtlama enzimleri bakterilerden türemiştir. PCR'da kullanılan Taq polimerazı, termofilik bir bakteriden gelmiştir. Mikroorganizma dünyası genetik yeniliklerin bir kütüphanesidir ve biz hala onu okumayı öğreniyoruz.