Mikroorganismus (mikrob) je jen mikroskopicky (popř. pouze elektronmikroskopicky) pozorovatelný organismus.
Mezi mikroorganismy se řadí převážně prokaryota (bakterie, archebakterie), patří k nim také např. plísně, kvasinky, prvoci, některé řasy a živočichové. Díky rozmanitosti metabolických drah, rychlosti rozmnožování a schopnosti dlouho přežívat nepříznivé podmínky se mikroorganismy vyskytují téměř všude. Mikroorganismy často tvoří kolonie, shluky, případně symbiotická společenstva s jinými organismy.
Některé druhy jsou původci lidských onemocnění. Zvláště nebezpečné jsou patogenní mikroorganismy ve formě mikrobiálních biofilmů.[zdroj?]