Mikrobiologi merupakan ilmu yang khusus mempelajari mengenai mikrobia, atau seperti yang dikatakan Pelczar, et al. (1958) yaitu mempelajari organisme-organisme yang berukuran mikro (mikroorganisme). Organisme yang sangat kecil ini disebut sebagai mikroorganisme, atau kadang-kadang disebut sebagai mikroba, ataupun jasad renik.
Mikroorganisme adalah organisme hidup yang pertama kali di planet bumi, dan mereka dapat hidup di mana pun selama kehidupan memungkinkan, Jumlah mikroorganisme lebih banyak dibandingkan organisme lain di bumi.
Dunia mikroorganisme terdiri dari 5 kelompok organisme, yaitu bakteri, protozoa, virus, algae, dan cendawan. Mikroorganisme sangat erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Beberapa diantaranya bermanfaat dan yang lain merugikan. Mikroorganisme yang bermanfaat antara lain: yang menghuni tubuh (flora normal), beberapa mikroorganisme yang terlibat dalam proses fermentasi makanan: pembuatan keju, anggur, yoghurt, tempe/oncom, kecap, dll, produksi penisilin, sebagai agens biokontrol, serta yang berkaitan dengan proses pengolahan limbah. Mikroorganisme yang merugikan, antara lain yang sering menyebabkan berbagai penyakit (hewan, tumbuhan, manusia), diantaranya: flu burung yang akhir-akhir ini menggemparkan dunia termasuk Indonesia, yang disebabkan oleh salah satu jenis mikroorganisme yaitu virus. Selain itu, juga terdapat beberapa jenis mikroorganisme yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan.
Ilmu mikrobiologi pun terus dipelajari dan selalu berkembang dari tahun ke tahun, terutama sejak ditemukannya lensa dan kemudian dirangkai menjadi sebuah mikroskop. Bila diperhatikan, waktu awal berkembangnya mikrobiologi ini sudah jauh ketinggalan dibanding perkembangan ilmu-ilmu sains lainnya seperti mengenai anatomi zoologi dan botani. Menurut penulis, hal ini jelas dipengaruhi karena sebelum saat itu belum ditemukan mikroskop, sedangkan mikrobia atau mikroorganisme yang ukurannya sangat kecil tentu hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop. Selain itu, pada zaman sebelum itu manusia lebih banyak mempelajari kesehatan dan kedokteran dari sisi anatomi dan fisiologi.
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) ialah orang yang pertama kali mengetahui adanya dunia mikroorganisme itu. Dengan mikroskop ciptaannya ia dapat melihat bentuk makhluk-makhluk kecil yang sebelumnya itu tidak diduga sama sekali keadaannya. Dari air hujan yang menggenang di kubangan-kubangan dan dari air jambangan bunga ia peroleh beraneka hewan bersel satu yang olehnya diberi nama Infusoria atau “Hewan tuangan”.
Aristoteles (300 SM) berpendapat, bahwa makhluk-makhluk kecil itu terjadinya begitu saja dari benda yang mati (abiogenesis). Pendapat itu dianut pula oleh Needham, seorang pendeta bangsa Irlandia yang selama 1745-1750 mengadakan eksperimen-eksperimen dengan berbagai rebusan padi-padian, daging dan lain sebagainya.
Spallanzani dalam tahun 1768 membantah pendapat Aristoteles dan Needham dengan mengatakan, bahwa perebusan dan kemudian penutupan botol-botol berisi air rebusan yang dilakukan oleh Needham itu tidak sempurna. Spallanzani sendiri merebus sepotong daging sampai berjam-jam lamanya, kemudian air daging tersebut ditutupnya rapat-rapat di dalam botol. Hasil eksperimen Spallanzani ini belum meyakinkan benar, beberapa orang pada waktu itu berpendapat, bahwa tutup botol yang rapat itu tidak memungkinkan masuknya udara (oksigen) yang sangat dibutuhkan bagi kehidupan mikroorganisme.
Schultze pada tahun1836 memperbaiki eksperimen Spallanzani dengan mengalirkan udara lewat suatu asam basa yang keras ke dalam botol berisi kaldu yang telah direbus baik-baik terlebih dahulu.
Schwann pada tahun 1837 membuat percobaan yang serupa yaitu dengan mengalirkan udara lewat pipa yang dipanasi menuju kepada botol berisi kaldu yang telah dipanasi berjam-jam lamanya. Maka baik Schultze maupun Schwann tidak dapat menemukan mikroorganisme di dalam kaldunya. Namun orang masih menaruh keberatan terhadap eksperimen tersebut dengan mengemukakan bahwa udara yang lewat asam atau basa ataupun lewat pipa panas itu telah mengalami perubahan demikian rupa, sehingga tidak memungkinkan timbulnya kehidupan makhluk-makhluk baru.
H. Schroeder dan Th. Von Dusch (1854) menemukan suatu akal untuk menyaring udara yang menuju ke dalam botol berisi kaldu; udara itu dilewatkan suatu pipa berisi kapas yang steril. Dengan cara demikian ia tidak mendapatkan mikroorganisme baru di dalam kaldu maka tumbanglah teori abiogenesis.
Lebih meyakinkan lagi ialah percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur pada tahun 1865, dimana ia menggunakan suatu botol berisi kaldu dengan ditutup oleh suatu pipa yang melengkung seperti leher angsa. Dengan ekperimennya ini Pasteur dapat meyakinkan kepada khalayak, bahwa tidak ada kehidupan baru yang dapat timbul dari barang mati. Maka disimpulkanlah pendapat itu dengan sebutan Omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo, yang berarti “ Semua kehidupan berasal dari telur, dan semua telur berasal dari sesuatu yang hidup”.
Saat ini informasi yang diperoleh dari mikrobiologi memberikan sumbangan besar, khususnya dalam mengawasi penyakit menular. Selain itu, mikroorganisme telah digunakan untuk mempelajari berbagai proses biokimia yang diketahui terjadi pula pada bentuk kehidupan yang lebih tinggi. Banyak fakta tentang metabolisme manusia yang diketahui sekarang mula-mula diketahui terjadi pada mikroorganisme. Demikian pula dengan teknologi yang sekarang sedang popular, misal Rekayasa Genetik, yang tidak lain merupakan perkembangan genetika molekuler yang menjelaskan bagaimana gen mengatur aktivitas sel. Semua ini berasal dari studi tentang mikroorganisme.
Jadi, bidang mikrobiologi tidak hanya studi tentang penyebab penyakit tetapi merupakan studi tentang semua aktivitas hayati mikroorganisme. Diharapkan di waktu mendatang, dapat mengendalikan kelainan genetika dan penyakit seperti kanker. Selain itu, juga diharapkan dapat diperoleh berbagai varietas hewan/tumbuhan yang berkualitas (cepat panen, tahan penyakit, dan produktivitasnya tinggi).
