Als Mikroorganismen werden eine Reihe sehr unterschiedlicher Organismen bezeichnet, deren charakteristische Eigenschaft ihre geringe Größe ist. Sie werden an Hand bestimmter Eigenschaften, vor allem aufgrund ihrer verwandtschaftlichen Beziehungen in mehrere Gruppen unterteilt. Zu den Mikroorganismen vom eukaryotischen Zelltyp gehören Einzeller wie Protozoen, Hefen und kleine Algen sowie auch einige mehrzellige kleine Hyphenpilze (z. B. Schimmelpilze). Die einzelligen Bakterien dagegen entsprechen dem prokaryotischen Zelltyp. Als eigenständige Gruppe werden auch die Viren zu den Mikroorganismen gezählt – sie sind allerdings keine echten Lebewesen, da ihnen ein eigener Stoffwechsel fehlt, ein sonst typisches Merkmal lebender Organismen.

Die Größe der meisten Mikroorganismen liegt unter einem Millimeter, wobei der Größenbereich eine relativ große Spanne umfasst. Manche Amöben können eine Größe von bis zu 1 mm erreichen, während die kleinsten Viren nur einen Durchmesser von weniger als 0,02 µm haben. Im Allgemeinen Sprachgebrauch werden auch Hefen, Algen der verschiedensten Art, Moose und Flechten zu den Mikroorganismen gezählt, obwohl sie streng genommen nicht mehr dazugehören, weil sie (mit Ausnahme der Hefen) bereits mit bloßem Auge sichtbar sind.