微生物具备以下基本特征：
第一是体积微小。微生物个体极其微小，一般需要借用显微镜甚至电子显微镜才能察看到。比如细菌，其大小一般在微米级别，像大肠杆菌的长度约为2 | 3微米。病毒则更小，多数病毒的大小在纳米级别，这致使它们可以在各种微观环境中存活和传播。
第二是结构简单。微生物的结构远不如高等生物复杂。细菌一般为单细胞生物，没完整的细胞核，仅有拟核地区，其细胞器也相对较少。病毒则更为简单，没细胞结构，仅由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳组成。
第三是多种多样。微生物涵盖了细菌、病毒、真菌、支原体、衣原体等海量种类。现在已知的微生物类型就多达数百万种，而且还有很多未知的微生物等待被发现。它们广泛分布于自然界的每个角落，从土壤到海洋，从空气到极端环境如火山口、深海热泉等都有微生物的存在。
第四是繁殖飞速。很多微生物具备极快的繁殖速度。以细菌为例，在适合的条件下，细菌可以通过二分裂的方法进行繁殖，每隔20分钟左右就能繁殖一代。这意味着在短期内，一个细菌可以繁殖出很多的后代，从而在环境中占据肯定的生态位。
第五是易变异。微生物的遗传物质相对简单，容易遭到外面环境原因的影响而发生变异。比如病毒，因为其基因组较小且复制速度快，比较容易发生基因突变，致使病毒的抗原性、致病性等发生改变，这也是流感病毒等容易出现新的时尚株是什么原因。
第六是分布广泛。微生物可以在各种极端环境中存活，无论是高温、低温、高盐、高酸还是高压环境，都有相应的微生物可以适应。譬如嗜热菌可以在温泉等高温环境中存活，嗜冷菌则能在极地等低温环境中繁衍。这种广泛的分布致使微生物在生态系统的物质循环和能量转换中发挥着要紧用途。
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