Изучаването на връзките между микроорганизми и им живот и nonliving среда. Микробните популации са способни да устоят на и да се развива при Променяне на условията на околната среда, включително местообитания с екстремни условия на околната среда, като например горещи извори, сол, езера и дълбоководни термични вентилационни отвори. Някои микроорганизми, посочена като екстремофили, растат само при условия, които обикновено се считат за към живота. Archaebacteria (Археа) са много екстремофили, които растат при високи температури, висока salinities и ниска рН. Разбиране на фактори на околната среда, контрол на микробната растеж и оцеляване предлага поглед върху разпределението на микроорганизми в природата и много изследвания в микробни екология се занимават с разглеждането на адаптивна функциите, които позволяват микробен вид да функционира в частност местообитания.