いくつかの微生物は生き残るために、寒冷、、、高レベルの、その他の物理的または化学的な条件に耐えられるように進化してきた。これらの極限環境微生物は、そうした環境下に長期間さらされ続けても生き延びることができる。さらに、通常とは異なるエネルギー源を利用することにも秀でている。このようなにおける微生物群集の構造や代謝多様性などの特性の解明が進行中である。
分類.
古代.
リンネ体系.
元々のリンネ分類法は、次のように何度も変更されてきた。
メタゲノム.
多数の完全なゲノムの配列決定が可能となったことで、生物学者は系統樹全体の系統発生をメタゲノム的に捉えることができるようになった。これにより、生物の大部分は細菌であり、すべての起源は共通していることが明らかになった。
構成.
化学元素.
DNA.
細胞.
細胞生物学における分子機構はタンパク質に基づいている。ほとんどのタンパク質は、タンパク質生合成と呼ばれる酵素触媒過程を経て、リボソームという酵素によって合成される。細胞内の核酸の遺伝子発現に基づいてアミノ酸が配列・相互に結合してタンパク質が組み立てられる。真核細胞では、これらのタンパク質はゴルジ装置を介して輸送および処理され、目的地へ送られる。
多細胞構造.
細胞は微小環境を感知してそれに応答する方法を進化させ、それによって適応性を高めてきた。は細胞活動を調整し、ここから多細胞生物における基本機能を制御している。細胞間のシグナル伝達には、のように直接的な細胞間接触を通して起こるものもあれば、内分泌系のように物質の交換を通じて間接的に起こるものもある。より複雑な生物では、活動の調整は専用の神経系を通して行われることがある。
地球外生命.
生命は地球上でのみ確認されているが、多くの人は、地球外生命体の存在はありうるだけでなく、確実あるいは不可避と考えている。かつて、太陽系や他の惑星系にある惑星や衛星に対して、単純な生命が育まれていた証拠がないか調査されており、SETIプロジェクトなどでは、可能性のある地球外文明からの電波を検出しようとしている。太陽系内で微生物が生息している可能性のある場所には、火星の表面下、の高層大気、巨大惑星のいくつかのの内部海などがある。
人工生命.