미생물학(microbiology)은 미생물의 구조, 기능, 생리, 생태, 유전 및 진화 등을 연구하는 생물학의 한 분야이다. 미생물은 일반적으로 육안으로 관찰할 수 없는 미세한 생물체로, 주로 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 원생생물 등이 포함된다. 미생물학의 범위는 미생물의 분류 및 형태학적 특성에서부터 그들의 생물학적 작용, 질병 유발 메커니즘, 그리고 환경에서의 역할까지 다양하다.

미생물학의 주요 연구 분야에는 의료 미생물학, 환경 미생물학, 산업 미생물학, 식품 미생물학 등이 있다. 의료 미생물학에서는 병원체로 작용하는 미생물과 이들이 인간에게 미치는 영향, 즉 감염병의 치료 및 예방 방법에 대해 연구한다. 환경 미생물학은 미생물이 생태계에서의 역할, 특히 생물 분해, 질소 고정, 물질 순환에 미치는 영향을 다룬다. 산업 미생물학은 미생물을 활용하여 항생제, 백신, 효소, 생물 공정 등을 생산하는 방법을 연구하며, 식품 미생물학은 발효, 부패와 같은 미생물의 식품에 대한 영향과 식품 안전성을 다룬다.

미생물학은 현대 생명과학의 발전에 매우 중요한 기여를 하고 있으며, 특히 유전학, 생화학, 면역학과의 접목을 통해 새로운 기술 개발과 질병 치료 방안의 발견에 기여하고 있다. 이를 통해 인류의 건강과 환경 보호, 산업 발전에 필수적인 역할을 담당하고 있다.