A microbiologia abrange uma área de estudo ampla, podendo ser fonte de diferentes pesquisas.
Os campos de atuação que a microbiologia pode atuar são:
- Microbiologia médica: tem como foco de estudo os microrganismos patogênicos. Sua atuação está diretamente ligada ao controle e prevenção de doenças, estando assim relacionada à imunologia.
- Microbiologia farmacêutica: tem como objetivo o estudo dos microrganismos que podem contribuir com a produção de medicamentos, especialmente antibióticos.
- Microbiologia ambiental: tem como foco de estudo as bactérias e fungos que atuam na decomposição de matéria orgânica e dos elementos químicos da natureza. Está relacionada aos ciclos biogeoquímicos.
- Microbiologia de alimentos: tem como objetivo estudar os microrganismos envolvidos na indústria alimentícia, especialmente no controle da produção e industrialização dos alimentos.
- Microbiologia microbiana: tem como foco os processos que envolvem manipulação genética e molecular dos microrganismos.