La microbiologia nasce nel XVII secolo grazie ad Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), commerciante olandese che sviluppò microscopi con ingrandimenti fino a 300 volte. Fu il primo a osservare e descrivere i microrganismi, chiamandoli "animalcules" (piccoli animali).
Un momento cruciale fu la confutazione della teoria della generazione spontanea. Louis Pasteur, nel 1861, con il celebre esperimento dei palloni a collo di cigno, dimostrò definitivamente che i microrganismi non si generavano spontaneamente ma provenivano dall'aria.
Robert Koch introdusse nel 1876 il concetto di eziologia, stabilendo la relazione causale tra microrganismi specifici e malattie. I suoi studi sull'antrace rivoluzionarono la comprensione delle malattie infettive.
Nel XX secolo, scoperte fondamentali hanno trasformato la microbiologia: la struttura del DNA (Watson e Crick, 1953), il codice genetico (Nirenberg, 1961-1966), gli enzimi di restrizione (Arber e Smith, 1970) e la tecnica PCR (Mullis, 1984).
Louis Pasteur, tra il 1857 e il 1876, rivoluzionò l'industria vinicola identificando i microrganismi responsabili della fermentazione, diventando il padre della biotecnologia applicata.
Nel 1928, Alexander Fleming scoprì la penicillina, il primo antibiotico che salvò milioni di vite. Nel 1978, venne prodotta la prima insulina umana ricombinante, e nel 1997 nacque Dolly, la prima pecora clonata, aprendo dibattiti etici globali sulla clonazione.