Nazwa „mikrobiologia” powstała z połączenia rdzeni trzech wyrazów greckich: μικρός (mikros) „mały”, βίος (bios) „życie” i λόγος (logos) „słowo” oraz dołączenia przyrostka -ia oznaczającego tu „naukę”. Jak wskazuje nazwa, mikrobiologia to nauka o organizmach żywych, zbyt małych, aby je zobaczyć gołym okiem.

Wszystkie organizmy żywe ze względu na typ budowy zostały podzielone na dwie grupy: łac. Prokaryota i Eukaryota. Nazwy te wywodzą się od greckiego wyrazu κάρυον (karyon) „jądro” oraz przedrostków pochodzenia greckiego: pro- „przed” i eu- „właściwy, dobry”. Organizmy prokariotyczne, do których zalicza się bakterie, nie mają jądra właściwego, a jedynie genom, zwany również chromosomem, którym jest pojedyncza, kolista, dwuniciowa cząsteczka DNA pozbawiona błony jądrowej. Organizmy eukariotyczne, do których należą pierwotniaki, glony, grzyby, rośliny i zwierzęta, zbudowane są z komórek zawierających jądro właściwe z licznymi chromosomami, otoczone podwójną błoną jądrową. Wirusów nie uwzględnia się w tej klasyfikacji ze względu na odrębność zarówno strukturalną, jak i funkcjonalną.