Badania współzależności między mikroorganizmów i ich życia i nieożywionych środowiskach. Populacji mikrobiologicznej są w stanie tolerować i rośnie w różnych warunkach środowiska, w tym siedlisk z ekstremalnych warunków środowiskowych takich jak hot springs, sól jezior i głębinowych termicznego otwory wentylacyjne. Niektórych mikroorganizmów, zwane extremophiles, rozwijać jedynie w warunkach zwykle uważany za wrogie sobie życia. Archaebacteria (archeowce) mają wiele extremophiles, które wzrasta w wysokich temperaturach, wysoka salinities i niskie pH. Zrozumienie czynników środowiskowych kontroli mikrobiologicznej wzrostu i przetrwania oferuje wgląd w dystrybucji mikroorganizmów w naturze, a wiele badań mikrobiologicznych ekologii dotyczą rozpatrywania adaptacyjne funkcji, które pozwalają poszczególnych gatunków drobnoustrojów w szczególności funkcjonowania naturalnych siedlisk.