Vi sinh vat hoc (tieng Anh: microbiology, tu Ancient Greek  μικρος (mikros) 'nho',  βιος (bios) 'su song', va  -λογια (-logia) 'nghien cuu ve') la nganh khoa hoc nghien cuu ve vi sinh vat, chung co the la đon bao, đa bao hoac vo bao. Vi sinh vat hoc co nhieu phan nganh bao gom virus hoc, vi khuan hoc, nguyen sinh vat hoc, nam hoc, mien dich hoc va ky sinh trung hoc.
Vi sinh vat nhan thuc so huu nhung bao quan co mang, gom nam va sinh vat nguyen sinh, trong khi sinh vat nhan so —tat ca đeu la vi sinh vat—đuoc phan loai theo quy uoc la cac bao quan khong mang, gom vi khuan va co khuan. Theo truyen thong, cac nha vi sinh vat hoc dua vao nuoi cay, nhuom va hien vi hoc. Tuy nhien, chua toi 1% vi sinh vat co trong moi truong thong thuong co the đuoc nuoi cay phan lap bang cac phuong tien hien tai. Cac nha vi sinh vat hoc thuong dua vao nhung cong cu sinh hoc phan tu nhu nhan dang dua tren trinh tu DNA, vi du nhu trinh tu gen 16S rRNA đuoc su dung đe nhan dang vi khuan.
Virus đuoc phan loai bien di thanh sinh vat, vi chung đuoc xem la vi sinh vat rat đon gian hay nhung phan tu rat phuc tap. Tuy nhien, prion (von chua bao gio đuoc xem la vi sinh vat) đa đuoc cac nha virus hoc nghien cuu vi tac đong lam sang bat nguon tu chung, ban đau đuoc cho la do nhiem virus man tinh va cac nha virus hoc tim kiem—phat hien ra "protein lay nhiem".
Su ton tai cua vi sinh vat đuoc du đoan tu nhieu the ky truoc khi chung đuoc quan sat lan đau tien, chang han nhu boi tin đo Ky Na giao o An Đo va Marcus Terentius Varro o La Ma co đai. Lan quan sat bang kinh hien vi đau tien đuoc ghi lai la lan quan sat the qua cua nam moc cua Robert Hooke vao nam 1666, nhung linh muc Dong Ten Athanasius Kircher co the xem la nguoi đau tien nhin thay vi sinh vat, thu ma ong nhac đen khi quan sat trong sua va đo hong vao nam 1658. Antonie van Leeuwenhoek đuoc xem la cha đe cua vi sinh vat hoc khi ong quan sat va thi nghiem cac sinh vat cuc nho vao thap nien 1670 nho su dung kinh hien vi đon gian do chinh ong thiet ke. Nganh vi sinh khoa hoc đuoc phat trien vao the ky 19 thong qua cong trinh cua Louis Pasteur va trong nganh vi sinh y hoc cua Robert Koch.


Lich su Con nguoi đua ra gia thuyet ve su ton tai cua vi sinh vat trong nhieu the ky truoc khi thuc su phat hien ra chung. Cac tin đo Ky Na giao đa mac nhan su ton tai cua su song vi sinh vo hinh dua tren nhung loi day cua Mahavira vao đau the ky thu 6 TCN (599 TCN - 527 TCN).  Paul Dundas luu y rang Mahavira khang đinh su ton tai cua nhung sinh vat vi sinh vo hinh song trong đat, nuoc, khong khi va lua.  Kinh thanh Jain mo ta nigoda la nhung sinh vat sieu nho song thanh cum lon va co quang đoi rat ngan, đuoc cho la co mat khap moi noi trong vu tru, ngay ca trong mo thuc vat va thit cua đong vat. Hoc gia nguoi La Ma Marcus Terentius Varro nhac đen vi sinh vat khi ong canh bao khong nen đat nha gan đam lay "vi co loai sinh vat rat nho khong the thay bang mat thuong, chung lo lung trong khong khi va tham nhap vao co the qua đuong mui va mieng, gay nen cac benh nghiem trong."
Cac nha khoa hoc Ba Tu tung đua ra gia thuyet ve su ton tai cua vi sinh vat, chang han nhu Avicenna trong cuon sach The Canon of Medicine; Ibn Zuhr (con đuoc goi la Avenzoar) la nguoi phat hien ra benh ghe con Al-Razi la nguoi đua ra mo ta som nhat ve benh đau mua trong cuon sach The Virtuity Life (al-Hawi).
Nam 1546, Girolamo Fracastoro đe xuat rang cac benh dich la do nhung thuc the dang hat gay ra, co the lay nhiem qua tiep xuc truc tiep hoac gian tiep, hay tham chi khong tiep xuc trong khoang cach xa.

Nam 1676, Antonie van Leeuwenhoek (song phan lon cuoc đoi o Delft, Ha Lan) đa quan sat vi khuan va cac vi sinh vat khac bang kinh hien vi mot thau kinh do chinh ong thiet ke. Ong đuoc xem la cha đe cua vi sinh vat hoc khi ong su dung kinh hien vi mot thau kinh đon gian do chinh ong thiet ke. Trong khi Van Leeuwenhoek thuong đuoc xem la nguoi đau tien quan sat vi sinh vat, thi Robert Hooke tien hanh quan sat the qua cua nam moc bang kinh hien vi đau tien cua minh, đuoc ghi chep vao nam 1665. Tuy nhien, co y kien cho rang mot linh muc Dong Ten co ten la Athanasius Kircher la nguoi đau tien quan sat thay vi sinh vat.
Kircher la mot trong nhung nguoi đau tien thiet ke đen long ao thuat cho muc đich trinh chieu, vi vay ong han rat quen thuoc voi cac đac tinh cua thau kinh. Ong ghi lai: "Lien quan đen cau truc tuyet voi cua su vat trong tu nhien, do Kinh hien vi nghien cuu" vao nam 1646, cho rang "lieu co ai tin rang giam va sua chua vo so giun." Ong con luu y rang đo hong chua vo so vi đong vat truon bo. Ong xuat ban tac pham Scrutinium Pestis (Quan sat dich hach) vao nam 1658, tuyen bo chac nich rang can benh nay la do vi sinh vat gay ra, mac du nhung gi ong nhin thay rat co the la cac te bao hong cau hoac bach cau chu khong phai chinh tac nhan gay benh dich hach.


Su ra đoi cua vi khuan hoc Chuyen nganh vi khuan hoc (ve sau la mot phan nganh cua vi sinh vat hoc) đuoc thanh lap vao the ky 19 boi Ferdinand Cohn, mot nha thuc vat hoc chuyen nghien cuu ve tao va vi khuan quang hop, giup ong mo ta mot so vi khuan gom Bacillus va Beggiatoa. Cohn cung la nguoi đau tien xay dung so đo phan loai vi khuan va phat hien ra noi bao tu. Louis Pasteur va Robert Koch (nhung đong nghiep cung thoi voi Cohn) lan luot thuong đuoc xem la hai vi cha đe cua vi sinh vat hoc va vi sinh y hoc hien đai. Pasteur noi tieng nhat voi loat thi nghiem đuoc thiet ke đe bac bo thuyet tu sinh đuoc nhieu nguoi ap dung luc bay gio, qua đo cung co ban sac cua vi sinh vat hoc duoi dang mot nganh khoa hoc sinh hoc. Mot trong nhung hoc tro cua ong, Adrien Certes, đuoc xem la nguoi sang lap nganh vi sinh vat bien. Pasteur con thiet ke cac phuong phap bao quan thuc pham (thanh trung) va vac-xin phong mot so benh nhu benh than, dich ta ga va benh dai. Koch noi danh nhat voi nhung đong gop cua ong cho thuyet mam benh, chung minh rang cu the cac benh la do cac vi sinh vat gay benh cua tung benh gay ra. Ong phat trien mot loat tieu chi đuoc goi la nguyen tac Koch. Koch la mot trong nhung nha khoa hoc đau tien chu trong phan lap vi khuan trong moi truong nuoi cay thuan tuy, ket qua la ong đa mo ta mot so vi khuan moi, gom ca Mycobacterium tuberculosis, tac nhan gay benh lao.
Trong khi Pasteur va Koch thuong đuoc coi la nhung vi sang lap vi sinh vat hoc, cong trinh cua ho lai khong phan anh chinh xac tinh đa dang that su cua the gioi vi sinh vat vi ho chi tap trung vao cac vi sinh vat co lien quan truc tiep đen y hoc. Mai cho đen cuoi the ky 19 va nho co cong trinh cua Martinus Beijerinck va Sergei Winogradsky, pham vi thuc su cua vi sinh hoc moi đuoc tiet lo. Beijerinck co hai đong gop lon cho nganh vi sinh vat hoc: phat hien ra virus va phat trien cac ky thuat nuoi cay gia phu.  Trong khi nghien cuu cua ong ve virus kham thuoc la thiet lap nen nhung nguyen tac co ban cua virus hoc, thi chinh su phat trien nuoi cay gia phu co tac đong truc tiep nhat đen vi sinh vat hoc bang cach cho phep nuoi cay nhieu loai vi khuan voi cac đac điem sinh ly cuc ky đa dang. Winogradsky la nguoi đau tien phat trien khai niem hoa vo co duong va qua đo tiet lo vai tro thiet yeu cua vi sinh vat trong cac qua trinh đia hoa. Ong chiu trach nhiem phan lap va mo ta đau tien ca vi khuan nitrat hoa va co đinh đam. Nha vi sinh vat hoc nguoi Canada-Phap Felix d'Herelle vua la nguoi đong phat hien the thuc khuan vao nam 1917, vua la mot trong nhung nha vi sinh vat hoc đuoc ung dung som nhat.
Joseph Lister la nguoi đau tien su dung chat khu trung phenol tren vet thuong ho cua benh nhan.


Phan nganh Cac phan nganh cua vi sinh vat hoc co the đuoc phan loai thanh khoa hoc ung dung, hoac phan chia theo dang phan loai, nhu truong hop cua vi khuan hoc, nam hoc, nguyen sinh đong vat hoc, virus hoc, tao hoc va sinh thai vi sinh. Co su chong cheo đang ke giua phan nganh cu the cua vi sinh vat hoc voi nhau va voi cac phan nganh khac, nhung khia canh nhat đinh cua cac phan nganh nay co the vuot ra ngoai pham vi truyen thong cua vi sinh vat hoc. Mot phan nganh vi sinh vat hoc nghien cuu thuan tuy đuoc goi la vi sinh te bao.


Ung dung Trong khi mot so nguoi so vi sinh vat do mot so vi sinh vat lien quan đen nhieu benh o nguoi, thi nhieu vi sinh vat con chiu trach nhiem cho nhieu qua trinh co loi nhu len men cong nghiep (vi du: san xuat ruou, giam va che pham sua), san xuat khang sinh va lam phuong tien phan tu đe van chuyen DNA đen cac sinh vat phuc tap nhu thuc vat va đong vat. Cac nha khoa hoc cung khai thac kien thuc cua ho ve vi sinh đe tao ra nhung enzym quan trong ve mat cong nghe sinh hoc nhu Taq polymerase,  gen chi thi đe su dung trong nhung he thong di truyen khac va cac ky thuat sinh hoc phan tu moi nhu he thong lai hai loai men. 
Vi khuan co the đuoc su dung đe san xuat amino acid trong cong nghiep. Corynebacterium glutamicum la mot trong nhung loai vi khuan quan trong nhat voi san luong hang nam hon hai trieu tan amino acid, chu yeu la L-glutamate va L-lysine. Vi mot so vi khuan co the tong hop khang sinh nen chung đuoc su dung cho muc đich y hoc, chang han nhu Streptomyces đe tao ra khang sinh aminoglycoside.

Mot loat polyme sinh hoc chang han nhu polysaccharide, polyester va polyamide do vi sinh vat che ra. Vi sinh vat đuoc su dung đe san xuat polyme sinh hoc theo cong nghe sinh hoc voi nhung đac tinh han che phu hop voi ung dung y te co gia tri cao nhu ky thuat mo va van chuyen thuoc. Vi du, vi sinh vat đuoc su dung đe tong hop xanthan, alginate, cellulose, cyanophycin, poly (axit gamma-glutamic), levan, acid hyaluronic, acid huu co, polysaccharide, oligosaccharide va polyhydroxyalkanoate.
Vi sinh vat co loi cho phan huy sinh hoc hoac xu ly sinh hoc đoi voi chat thai sinh hoat, nong nghiep, cong nghiep va o nhiem duoi be mat trong đat, tram tich va moi truong bien. Kha nang phan huy chat thai đoc hai cua moi vi sinh vat phu thuoc vao ban chat cua tung loai o nhiem. Vi cac noi thuong co nhieu loai chat gay o nhiem, nen cach tiep can hieu qua nhat đe phan huy sinh hoc bang vi sinh vat la su dung hon hop cac loai vi khuan va chung nam, moi loai dung rieng đe phan huy sinh hoc mot hoac nhieu loai chat gay o nhiem.
Quan xa vi sinh vat cong sinh mang lai loi ich cho suc khoe cua con nguoi va đong vat, gom co ho tro tieu hoa, san xuat cac vitamin va amino acid co loi, đong thoi ngan chan vi sinh gay benh. Mot so loi ich co the đem lai bang cach an thuc pham len men, men vi sinh (vi khuan co kha nang co loi cho he tieu hoa) hoac tien sinh (cac chat đuoc tieu thu đe kich thich vi sinh vat phat trien). Cach ma he vi sinh vat anh huong đen suc khoe con nguoi va đong vat, cung nhu nhung phuong phap tac đong đen he vi sinh vat la nhung linh vuc nghien cuu thiet thuc.
Nghien cuu đa đe xuat rang vi sinh vat co the huu ich trong đieu tri ung thu. Nhieu chung clostridia khong gay benh co the xam nhap va nhan len trong cac khoi u ran. Nhung vector clostridia co the đuoc su dung mot cach an toan va co the cung cap protein đieu tri, đa đuoc chung minh trong nhieu mo hinh tien lam sang.
Mot vai vi khuan đuoc su dung đe nghien cuu cac co che co ban. Mot vi du ve vi khuan mo hinh đuoc su dung đe nghien cuu te bao di đong hoac qua trinh san xuat va phat trien polysaccharide la Myxococcus xanthus.


Xem them An toan sinh hoc
Microbes and Man
To chuc chuyen mon
American Society for Microbiology
Federation of European Microbiological Societies
Society for Applied Microbiology
Society for General Microbiology
Tap chi chuyen mon
Critical Reviews in Microbiology
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Journal of Bacteriology
Nature Reviews Microbiology


Chu thich Đoc them Kreft JU, Plugge CM, Grimm V, Prats C, Leveau JH, Banitz T, va đong nghiep (thang 11 nam 2013). "Mighty small: Observing and modeling individual microbes becomes big science". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (45): 18027–18028. Bibcode:2013PNAS..11018027K. doi:10.1073/pnas.1317472110. PMC 3831448. PMID 24194530.
Madigan MT, Martinko JM, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA (ngay 5 thang 6 nam 2015). Brock Biology of Microorganisms, Global Edition. Pearson Education Limited. ISBN 978-1-292-06831-2.
Lan Dung, Nguyen; Đinh Quyen, Nguyen; Van Ty, Pham (2017). Vi sinh vat hoc. Ha Noi: Nha xuat ban Giao duc Viet Nam.
Lan Dung, Nguyen; Van Ty, Pham; Van Hop, Duong; Lien Hoa, Nguyen; Thuy Hang, Đinh; Thi Luong, Đao; Thi Hoai Ha, Nguyen; Hoang Yen, Le; Kim Nu Thao, Nguyen. Vi sinh vat hoc. Ha Noi: Nha xuat ban Khoa hoc va Ky thuat.


Lien ket ngoai Tu lieu lien quan toi Vi sinh vat hoc tai Wikimedia Commons
 Trich dan lien quan toi Vi sinh vat hoc tai Wikiquote
"Latest Research, reviews and news on microbiology" [Nhung tin tuc, bai đanh gia va nghien cuu vi sinh vat hoc moi nhat]. Nature.com (bang tieng Anh). Truy cap ngay 17 thang 4 nam 2023.
Microbes.info la mot cong thong tin vi sinh vat hoc chua tuyen tap lon cac bai bao, tin tuc, nhung cau hoi thuong gap va lien ket lien quan đen chuyen nganh vi sinh vat hoc
Vi sinh vat hoc tren chuong trinh In Our Time cua BBC. (Nghe tai đay)
"Immunology, Bacteriology, Virology, Parasitology, Mycology and Infectious Disease" [Mien dich hoc, vi khuan hoc, virus hoc, ky sinh vat hoc, nam hoc va benh truyen nhiem]. Microbiologybook.org (bang tieng Anh). Truy cap ngay 17 thang 4 nam 2023.
"Annual Review of Microbiology" [Bai đanh gia vi sinh vat hoc thuong nien]. Annual Reviews (bang tieng Anh). Luu tru ban goc ngay 20 thang 1 nam 2009. Truy cap ngay 17 thang 4 nam 2023.