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Da un lato sub-disciplina della Scienza degli alimenti, dall'altro branca della Microbiologia (scienza che studia gli esseri microscopici), a sua volta parte della Biologia (scienza che studia gli esseri viventi), la Microbiologia alimentare si occupa esclusivamente dei microrganismi che hanno a che fare, nel bene e nel male, con i prodotti alimentari.

Un microrganismo è un organismo vivente avente dimensioni tali da non poter essere visto a occhio nudo (minori di 0,1 mm), essenzialmente esseri unicellulari appartenenti ai regni di protisti, monere e funghi; anche i virus e i viroidi sono considerabili microrganismi, in quanto contengono DNA o RNA. L'esistenza dei microrganismi venne dunque scientificamente accertata solo con l'avvento del microscopio anche se il sospetto dell'esistenza di una qualche forma di vita invisibile era supportato dalla infinita varietà di malattie e infezioni che questi comportano in tutti gli esseri viventi (dal batterio all'uomo). Dalla nascita della microbiologia (la scienza che si occupa dei microrganismi) a oggi si sono sviluppate numerose raffinate tecniche di caratterizzazione per investigare la natura dei microrganismi presenti in un determinato substrato.

Louis Pasteur (Dole, 27 dicembre 1822 – Marnes-la-Coquette, 28 settembre 1895) è stato un chimico e microbiologo francese. Grazie alle sue scoperte e alla sua attività di ricerca è universalmente considerato il fondatore della moderna microbiologia. Ha inoltre operato nel campo della chimica, e di lui si ricorda la teoria sull'enantiomeria dei cristalli. Occasionalmente si occupò anche di fisica.

Le interazioni umane con i microbi comprendono sia gli usi pratici e simbolici dei microbi, sia le interazioni negative sotto forma di malattie umane, animali domestici e delle colture. L'uso pratico dei microbi è iniziato nell'antichità grazie alla fermentazione nell'industria alimentare: pane, birra e vino sono stati prodotti dai lieviti fin dagli albori della civiltà, come nell'antico Egitto. Più recentemente, i batteri sono stati utilizzati in attività che vanno dalla guerra biologica alla produzione di sostanze chimiche mediante fermentazione, mentre i chimici industriali scoprono come produrre una varietà sempre più ampia di sostanze chimiche organiche, compresi gli enzimi e le molecole bioattive come gli ormoni e gli inibitori della concorrenza per uso farmacologico. La fermentazione è utilizzata anche per produrre sostituti dei combustibili fossili in forme come l'etanolo e il metano; i combustibili possono essere prodotti anche dalle alghe. I microrganismi anaerobici sono importanti nel trattamento delle acque reflue. Nella ricerca scientifica, i lieviti e il batterio Escherichia coli fungono da organismi modello soprattutto in campo genetico e nei campi correlati. Dal punto di vista simbolico, una delle prime poesie sulla produzione della birra è il Sumerico Hymn to Ninkasi, dal 1800 a.C. Nel Medioevo, il Decamerone di Giovanni Boccaccio e i Racconti di Canterbury di Geoffrey Chaucer affrontavano la paura della gente di un contagio mortale e del declino morale che ne poteva derivare. Anche i romanzieri moderni e contemporanei hanno sfruttato le possibilità apocalittiche delle pandemie: dal 1826 con L'ultimo uomo di Mary Shelley e dal 1912 con La peste scarlatta di Jack London. Hilaire Belloc scrisse una poesia umoristica a The Microbe nel 1912. Pesti drammatiche e infezioni di massa hanno fornito lo spunto per la trama di molti film hollywoodiani, a partire da Nosferatu nel 1922. Nel 1971, Andromeda ha raccontato la storia di un microbo extraterrestre che minaccia la vita sulla Terra. I microbiologi fin da Alexander Fleming hanno usato colonie di batteri colorati o fluorescenti per creare opere d'arte in miniatura. I microrganismi come batteri e virus sono temibili agenti patogeni, causando malattie all'uomo, alle piante coltivate e agli animali domestici.

I cacciatori di microbi (titolo originale in lingua inglese: Microbe Hunters) è un saggio di divulgazione scientifica scritto dal batteriologo statunitense Paul de Kruif (1890–1971) pubblicato per la prima volta nell'edizione originale in inglese nel 1926.