Odamlar qadimdan mikroorganizmlar keltirib chiqaradigan koʻplab jarayonlarni bilgan, ammo bu hodisalarning asl sabablarini tushunmagan. Ularning mohiyati haqida maʼlumot yoʻqligi kuzatishlar olib borishga va ayrim jarayonlardan kundalik turmushda foydalanishga toʻsqinlik qilmagan. Hatto Gippokrat (miloddan avvalgi 460—377-yillar) yuqumli kasalliklarni koʻzga koʻrinmaydigan tirik mavjudotlar keltirib chiqaradi, deb taxmin qilgan. Biroq mikroolamni kashf etishga eng yaqin kelgan olim Jirolamo Frakastoro (1478—1553) edi. U infeksiyalarni aloqa orqali yuqadigan va bemor buyumlarida saqlanib qoladigan juda kichik tanachalar keltirib chiqaradi, degan fikrni ilgari surgan. Ammo oʻsha davrda uning gʻoyalari toʻgʻriligini tekshirishning imkoni yoʻq edi va butunlay boshqa farazlar keng tarqaldi.

Koʻplab olimlar hatto Paster va Koxning inqilobiy kashfiyotlaridan keyin ham yuqumli kasalliklarning bakterial tabiatini inkor etishda davom etdilar. Masalan, 1892-yilda Maks Pettenkofer, vaboni atrof-muhit ajratib chiqaradigan miazmalar keltirib chiqarishiga ishongan holda, oʻz fikrini isbotlash uchun shifokorlar guvohligida vabo vibrionlari kulturasini yutgan va kasallanmagan.

Mikroorganizmlarni oʻrganish imkoniyati faqat optik asboblar rivojlanishi bilan yuzaga keldi. Dastlabki mikroskop hali 1610-yilda Galiley tomonidan yaratilgan. 1665 yilda Robert Guk dastlab oʻsimlik hujayralarini kuzatgan. Biroq uning mikroskopi beradigan 30 karra kattalashtirish sodda hayvonlarni, ayniqsa bakteriyalarni koʻrish uchun yetarli emas edi. V. L. Omelyanskiyning fikricha, «mikroorganizmlar olami hayratlangan koʻzlari qarshisida ilk bor ochilgan tadqiqotchi yezuit olimi Afanasiy Kirxer (1601—1680), astrologik mazmundagi bir qator asarlar muallifi edi», ammo mikroolamni kashf etgan olim sifatida odatda boshqa tadqiqotchi — Antoni van Levenguk.

Oʻzining London Qirollik jamiyatiga yoʻllagan maktubida u 24-aprel 1676-yilda bir tomchi suvni mikroskopda qanday tekshirgani va unda koʻrgan mavjudotlarini, jumladan bakteriyalarni qanday tasvirlaganini bayon etadi. Levenguk oʻzi aniqlagan mikroskopik mavjudotlarni «juda kichik hayvonlar» deb hisoblagan va ularga oddiy hayvonlarga xos tuzilish hamda xulq-atvor xususiyatlarini nisbat bergan. Bu «hayvonchalar»ning hamma joyda uchrashi nafaqat ilmiy jamoatchilikda shov-shuvga sabab boʻldi. Levenguk tajribalarini istagan kishiga namoyish etgan, 1698-yilda uning huzuriga hatto tashrif buyurgan shaxs — Pyotr I.

Shu bilan birga, umuman olganda fan mikroorganizmlarning tabiatdagi rolini tushunishga hali tayyor emas edi. Oʻsha paytda nazariyalar tizimi faqat fizikada shakllana boshlagan edi. Levenguk davrida tirik tabiatdagi asosiy jarayonlar haqida tasavvur mavjud emasdi. Masalan, undan sal avval, 1648-yilda van Gelmont fotosintez haqida hech qanday tasavvurga ega boʻlmay, tol daraxti bilan oʻtkazgan tajribasidan oʻsimlik faqat oʻzi sugʻorgan distillangan suvdan oziqlanadi, degan xulosaga kelgan. Bundan tashqari, jonsiz modda ham yetarlicha oʻrganilmagan edi: fotosintezni tushunish uchun zarur boʻlgan atmosfera tarkibi aniqlangan davr — 1766—1776-yillar.

Keyingi 100—150 yil davomida mikrobiologiyaning rivojlanishi asosan yangi turlarni tavsiflash bilan cheklangan. Mikroorganizmlar xilma-xilligini oʻrganishda daniyalik biolog Otto Fridrix Myuller muhim rol oʻynagan. U 1789-yilga kelib, Linneyning binar nomenklaturasi boʻyicha 379 xil turni tavsiflagan va nomlagan. Bu davrda bir nechta qiziqarli kashfiyotlar ham qilingan. Jumladan, 1823-yilda prosforaning «qonashi»ga sababchi Serratia marcescens deb nomlangan bakteriya (boshqa nomi — Monas prodigiosa) ekani aniqlangan. Shuningdek, Xristian Gotfrid Erenbergni ham qayd etish kerak. U koʻplab pigmentli bakteriyalarni, dastlabki temir bakteriyalarini, shuningdek, dengiz va liman yotqiziqlaridagi sodda organizmlar hamda diatom suvoʻtlarining skeletlarini tasvirlab, mikropaleontologiyaga asos solgan. Aynan u ilk bor Qizil dengiz suvining rangini unda sianobakteriyalar Trichodesmium erythraeumning koʻpayishi bilan izohlagan. Biroq u bakteriyalarni sodda organizmlarga kiritgan va Levenguk kabi ularni oshqozoni, ichagi va oyoq-qoʻllari mavjud boʻlgan toʻlaqonli hayvonlar deb hisoblagan…

Rossiyada dastlabki mikrobiologlardan biri — L. S. Senkovskiy (1822—1887). U koʻplab sodda organizmlar, suvoʻtlar va zamburugʻlarni tavsiflab, oʻsimliklar bilan hayvonlar orasida keskin chegara yoʻq, degan xulosaga kelgan. Shuningdek, dastlabki Paster stansiyalaridan birini tashkil etgan va quyidagi kasallikka qarshi vaksina taklif qilgan: kuydirgi.

Oʻsha vaqtlarda dadil farazlar ham ilgari surilgan. Masalan, epidemiolog shifokor D. S. Samoylovich (1744—1805) kasalliklarni aynan mikroorganizmlar keltirib chiqarishiga ishonib, oʻlat qoʻzgʻatuvchisini mikroskopda koʻrishga behuda uringan. Oʻsha davrdagi optik asboblar bunga hali imkon bermasdi. 1827-yilda italiyalik A. Bassi ipak qurti kasalligi mikroskopik zamburugʻ oʻtishi orqali yuqishini aniqlagan. J. L. L. Byuffon va A. L. Lavuazye bijgʻishni achitqilar bilan bogʻlagan. Biroq bu jarayonning 1697-yilda G. E. Shtal tomonidan shakllantirilgan sof kimyoviy nazariyasi umumqabul qilinganligicha qolgan. Spirtli bijgʻish uchun ham, boshqa har qanday kimyoviy reaksiya uchun boʻlgani kabi, Lavuazye va L. J. Gey-Lyussak stexiometrik nisbatlarni hisoblaganlar. 1830-yillarda Sh. Kanyar de Latur, F. Kyutsing va T. Shvann bir-biridan mustaqil ravishda bijgʻiyotgan suyuqlik tubidagi choʻkma hamda yuzasidagi pardada mikroorganizmlar koʻpligini kuzatib, bijgʻishni ularning rivojlanishi bilan bogʻladilar. Ammo bu qarashlar Fridrix Vyoler, Yens Yakob Berselius va Yustus Libix kabi taniqli kimyogarlarning keskin tanqidiga uchradi. Hatto Libix «Spirtli bijgʻishning ochilgan siri haqida» nomli anonim maqola yozgan (1839) — bu oʻsha yillardagi mikrobiologik tadqiqotlarning kinoyali parodiyasi edi.

Shunga qaramay, bijgʻish sabablarini aniqlash masalasi, hayotning oʻz-oʻzidan paydo boʻlishi haqidagi bahs bilan chambarchas bogʻliq holda, mikroorganizmlarning tabiatdagi roli borasida muvaffaqiyatli hal etilgan birinchi muammoga aylandi.

Oʻrta asrlar Aristotel gʻoyalari hukmron boʻlgan davr edi. Bu baliqlar balchiqdan, hasharotlar axlatdan yoki barglar ustidagi shudring tomchilaridan paydo boʻladi, degan nazariyalarni ham qabul qilishni anglatardi. Aristotel qarashlarini rad etuvchi dastlabki tajribalarni oʻtkazgan olim — toskanalik saroy tabibi Franchesko Redi (1626—1697). Uning asosiy tamoyili — oziq moddani tirik organizmlar kira oladigan ochiq idishda hamda organizmlardan toʻsilgan, biroq havo kira oladigan idishda kuzatish — keyingi barcha shunga oʻxshash tajribalarda qoʻllangan. Shu tariqa hasharotlarning oʻz-oʻzidan paydo boʻlishi inkor etildi. Ammo XVIII asrda katolik ruhoniysi Jon Terbervill Nidhem tirik jismlarda mavjud boʻlib, ular parchalanganda mikroorganizmlar paydo boʻlishini keltirib chiqaradigan «hayotiy kuch» farazini ilgari surdi. Unga qarshi chiqqan Ladzaro Spallansani, oʻsimlik va hayvon tolalaridan tayyorlangan damlama solingan yopiq idishni qizdirish tirik mavjudotlar paydo boʻlishining oldini olishini koʻrsatdi. Shunda Nidhem tirik organizmlar uchun zarur boʻlgan havo qizdirilganda oʻz «hayotiy kuchi»ni yoʻqotadi, deb eʼtiroz bildirdi.

Frans Shulse damlama solingan idishni sterillagach, unga karbol kislotasidan oʻtkazilgan havoni yuborgan va idishda mikroorganizmlar rivojlanmaganini kuzatgan. Kislota ham havoni hayotiy kuchdan mahrum etadi degan eʼtirozlarning oldini olish uchun Shryoder va fon Dush 1854-yilda havoni paxta filtridan oʻtkazgan. 1860-yilda Gofman, undan mustaqil ravishda esa 1861-yilda Shevre va Paster atmosfera bilan idishni bogʻlovchi naychalarni egib qoʻyishning oʻzi kifoya ekanini koʻrsatgan: sterilizatsiyadan soʻng idishda hayot «paydo boʻlmagan». Shunday qilib, omne vivum ex vivo (barcha tiriklik tirik mavjudotdan kelib chiqadi) tamoyili biologiyada uzil-kesil gʻalaba qozondi. Hayot oʻz-oʻzidan paydo boʻlmasligi haqidagi tushunchaga tayangan holda, Lui Paster 1860-yillarda sterilizatsiya bijgʻishni imkonsiz qilishini koʻrsatdi. Shu tariqa unda mikroorganizmlar ishtirok etishi isbotlandi. Bundan tashqari, bu kislorodga muhtoj boʻlmagan, hatto baʼzan uning taʼsirida nobud boʻladigan yangi — anaerob hayot shaklining kashf etilishi ham boʻldi.

Tirik tabiatda mikroolamning alohida oʻrni borligi ham asta-sekin anglab borildi. XIX asr boshida mikroorganizmlar chuvalchanglar guruhiga kiritilgan. 1866 -yilda Ernst Gekkel ularni birinchi boʻlib alohida Protista olamiga ajratdi. Keyin F. Kon 1875-yilda koʻk-yashil suvoʻtlarni oʻrganib, ularni oʻsimliklardan ajratdi va eng sodda organizmlar sifatida bakteriyalar bilan birlashtirdi. XIX asr oxiriga kelib, mikroskopik oʻlchami sabab bitta guruhga birlashtirilgan protistlar aslida bir-biridan sezilarli farq qilishi aniq boʻldi. Ular «yuqori» (sodda organizmlar, mikroskopik zamburugʻlar va suvoʻtlar, achitqilar) hamda «quyi» (bakteriyalar va koʻk-yashil suvoʻtlar) guruhlariga boʻlindi. Faqat 1930-yillarda hujayra tuzilishi haqidagi yangi kashfiyotlardan soʻng E. Shatton «eukariotlar» va «prokariotlar» atamalarini taklif qildi. Mikroorganizmlarga nisbat berilgan «noyob» xususiyatlar ham birin-ketin rad etildi. Ulardan biri oʻz-oʻzidan paydo boʻla olish deb hisoblangan. Yana biri — ularning pleomorfizmi, yaʼni Linneyning turlar doimiyligi qonuni bakteriyalarga tatbiq etilmasligi haqidagi qarash edi. Bunday fikr bakteriyalarning tashqi shakllari kam xilma-xil, fiziologik va biokimyoviy xususiyatlari esa juda boy boʻlgani tufayli yuzaga kelgan: goʻyo bitta bakteriya turli shaklda namoyon boʻlayotgandek tuyulgan. Bu nazariyani inkor etishda ham Kon alohida rol oʻynagan.

1880 va 1890-yillar mikrobiologiyada kashfiyotlar sonining keskin koʻpayishi bilan ajralib turdi. Bu koʻp jihatdan tadqiqot usullarining batafsil ishlab chiqilishi bilan bogʻliq edi. Avvalo, Robert Koxning hissasini taʼkidlash lozim: u 1870-yillar oxiri va 1880-yillar boshida tadqiqot oʻtkazishning qator yangi usullari va umumiy tamoyillarini yaratgan.

Paster mikroorganizmlarni oʻstirish uchun tirik organizmlarda uchraydigan barcha elementlarni oʻz ichiga oluvchi suyuq muhitlardan foydalangan. Biroq bunday muhitlar uncha qulay emas edi. Masalan, bitta tirik hujayradan hosil boʻlgan koloniyani («sof kultura») ajratib olish qiyin edi. Shu sababli faqat tabiatning oʻzi boyitgan kulturalarni oʻrganish mumkin boʻlgan. Faqat 1883-yilda E. Xristian Hansen achitqining birinchi sof kulturasini osilgan tomchi usuli bilan olgan. Qattiq muhitlardan dastlab zamburugʻlarni oʻrganishda foydalanilgan va sof kulturalar zarurligi ham oʻsha tadqiqotlarda asoslangan. Bakteriyalarni oʻrganishda qattiq muhitlarni Kon Breslauda 1868/69 yillari qishida qoʻllagan, ammo faqat 1881-yilda Robert Kox jelatin va agar plastinkalaridan keng foydalanishga asos solgan. 1887-yilda amaliyotga Petri kosachalari.

Quyidagilar Koxning mashhur postulatlari:

• kasallik qoʻzgʻatuvchisi bemorda muntazam ravishda aniqlanishi kerak;
• u sof kultura holida ajratib olinishi kerak;
• ajratib olingan organizm tajriba hayvonlarida kasal odamdagiga oʻxshash alomatlarni keltirib chiqarishi kerak.

Bu tamoyillar nafaqat tibbiyotda, balki ekologiyada ham muayyan jarayonlarni keltirib chiqaruvchi organizmlarni aniqlashda qabul qilingan. Kox bakteriyalarni boʻyash usullarini (ular ilgari botanikada qoʻllangan) va mikrofotografiyani ham amaliyotga kiritgan. Kox maqolalarida butun dunyo mikrobiologlari qoʻllay boshlagan metodikalar bayon etilgan. Undan keyin tadqiqot usullari yanada rivojlangan va boyigan. Masalan, 1884-yilda Hans Kristian Gram bakteriyalarni farqlab boʻyash usulidan foydalangan (Gram usuli), S. N. Vinogradskiy 1891-yilda birinchi selektiv oziq muhitini qoʻllagan. Keyingi yillarda avvalgi barcha davrga qaraganda koʻproq turlar tavsiflangan, eng xavfli kasalliklarning qoʻzgʻatuvchilari ajratib olingan hamda boshqa tiriklik olamlariga xos boʻlmagan, bakteriyalar amalga oshiradigan yangi jarayonlar aniqlangan.

Texnik mikrobiologiya ishlab chiqarish jarayonlarida oziq-ovqat mahsulotlari, etanol, glitserin, atseton, organik kislotalar va boshqa amaliy jihatdan muhim moddalarni olish uchun ishlatiladigan mikroorganizmlarni oʻrganadi.

Mikrobiologiya rivojiga rus va sovet olimlari katta hissa qoʻshganlar: I. I. Mechnikov (1845—1916), D. I. Ivanovskiy (1863—1920), N. F. Gamaleya (1859—1949), L. S. Senkovskiy (1822—1887), S. N. Vinogradskiy (1856—1953), V. L. Omelyanskiy (1867—1928), D. K. Zabolotniy (1866—1929), V. S. Butkevich (1872—1972), S. P. Kostichev (1877—1931), N. G. Xolodniy (1882—1953), V. N. Shaposhnikov (1884—1968), N. A. Krasilnikov (1896—1973), A. A. Imshenetskiy (1905—1992) va boshqalar.

Texnik mikrobiologiya rivojida S. P. Kostichev, S. L. Ivanov va A. I. Lebedev katta rol oʻynagan. Ular achitqilar keltirib chiqaradigan spirtli bijgʻish jarayonining kimyoviy mohiyatini oʻrganganlar. Ya. Ya. Nikitinskiy va F. M. Chistyakov asarlari konserva ishlab chiqarish va tez buziladigan oziq-ovqat mahsulotlarini sovuqda saqlash mikrobiologiyasi rivojiga asos boʻlgan. S. A. Korolyov, A. F. Voytkevich va ularning shogirdlari tadqiqotlari tufayli sut hamda sut mahsulotlari mikrobiologiyasi ancha rivojlangan. V. N. Shaposhnikovning koʻplab mikrobiologik jarayonlar «ikki fazali» ekanini kashf qilishi bu jarayonlarni boshqarish nazariyasini yaratishga imkon berdi. V. N. Shaposhnikov va A. Ya. Manteyfel tomonidan sut kislotasi bakteriyalarining rivojlanish qonuniyatlari oʻrganilishi asosida 1920-yillar boshida SSSRda nimjon va raxit bilan kasallangan bolalarni davolashda tibbiyot uchun zarur boʻlgan sut kislotasini ishlab chiqarish yoʻlga qoʻyildi. V. N. Shaposhnikov va shogirdlari bakteriyalar yordamida atseton va butil spirti olish texnologiyasini ishlab chiqdilar. 1934-yilda Grozniyda SSSRning ushbu erituvchilarni ishlab chiqaruvchi birinchi zavodi ishga tushirildi. V. N. Kostichev va V. S. Butkevichning mitseliyli zamburugʻlarda organik kislotalar hosil boʻlishi kimyosiga oid tadqiqotlari asosida 1930-yilda Leningradda limon kislotasi ishlab chiqarish tashkil etildi.

Texnik mikrobiologiyaning bir qismi boʻlgan oziq-ovqat mikrobiologiyasi mikroorganizmlardan foydalanib oziq-ovqat mahsulotlari olish usullarini oʻrganadi. Masalan, achitqilar vinochilik, pivo tayyorlash, non pishirish va spirt ishlab chiqarishda; sut kislotasi bakteriyalari esa achitilgan sut mahsulotlari, pishloq tayyorlash va sabzavotlarni tuzlab achitishda; sirka kislotasi bakteriyalari esa sirka ishlab chiqarishda ishlatiladi. Mitseliyli zamburugʻlardan limon kislotasi va boshqa oziq-ovqat organik kislotalarini olishda foydalaniladi va hokazo. Hozirga kelib oziq-ovqat mikrobiologiyasining maxsus boʻlimlari ajralib chiqqan: achitqi hamda non ishlab chiqarish mikrobiologiyasi, pivo ishlab chiqarish, konservalash, sut va sut mahsulotlari, sirka, goʻsht va baliq mahsulotlari, margarin mikrobiologiyasi va boshqalar.