Ως μικροοργανισμοί ή αλλιώς μικρόβια ορίζονται εκείνοι οι οργανισμοί οι οποίοι δε μπορούν να διακριθούν από το γυμνό οφθαλμό διότι το μέγεθός τους δεν ξεπερνάει το 0,1mm.

Πολλοί από τους μικροοργανισμούς περνούν τη ζωής τους στο φυσικό περιβάλλον. Ένα κλασσικό παράδειγμα αποτελούν τα νιτροποιητικά βακτήρια τα οποία μετατρέπουν την αμμωνία σε νιτρικά ιόντα, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να απορριφθούν από τα φυτά. Άλλοι μικροοργανισμοί προκειμένου να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν περνούν τη ζωή τους ή μέρος αυτής στο εσωτερικό ενός άλλου οργανισμού. Αυτοί οργανισμοί ονομάζονται παράσιτα και ο οργανισμός που τα φιλοξενεί ονομάζεται ξενιστής. 

Ορισμένοι από τους μικροοργανισμούς που παρασιτούν στον άνθρωπο δύνανται να του προκαλέσουν διαταραχές στην υγεία του και ονομάζονται παθογόνοι. Εντούτοις, οι πλειοψηφία των μικροοργανισμών όχι μόνο δεν είναι βλαβεροί, αλλά αντιθέτως, είναι χρήσιμοι έως απαραίτητοι, συμμετέχοντας σε σημαντικές διεργασίες (πχ αποικοδόμηση οργανικής ύλης) ή χρησιμοποιούμενοι για την παραγωγή χρήσιμων διατροφικών, φαρμακευτικών ή άλλων προϊόντων. Μάλιστα, υπάρχουν μικρόβια τα οποία όταν βρίσκονται σε μικρό αριθμό και δε μεταναστεύουν σε άλλους ιστούς και όργανα αποτελούν φυσιολογική χλωρίδα για τον άνθρωπο. Οι μικροοργανισμοί αυτοί δύναται να παράγουν χρήσιμες χημικές ουσίες για τον άνθρωπο τις οποίες διαφορετικά δε μπορεί να συνθέσει ο ίδιος είτε συμβάλλουν στην άμυνά του οργανισμού. Ένα σημαντικό παράδειγμα αποτελεί το βακτήριο Escherichia coli το οποίο ζει στο έντερο και παράγει τη βιταμίνη Κ. όμως σε περίπτωση που οι μικροοργανισμοί αυξηθούν (πχ επειδή ο ξενιστής παρουσιάζει εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα) ή βρεθούν σε άλλους ιστούς (πχ αν το Escherichia coli βρεθεί στο ουροποιητικό σύστημα) τότε μπορεί να προκαλέσουν την εκδήλωση ασθενειών. Οι μικροοργανισμοί αυτοί ονομάζονται δυνητικά παθογόνοι.