Mikroorganizmalar doğada çok geniş bir alanda yaşarlar. Bu alanda su, toprak, hava ve canlı organizmaların üzerinde yer alırlar. Mikroorganizmaların yaşayabildiği ortamın pH değeri, sıcaklık, nem, besin maddesi gibi çevresel faktörler önemlidir. Mikroorganizmalar, toprağın üstü ve altı, denizler, göller ve akarsular gibi su kaynakları, bitkilerin yaprakları, hayvanların bağırsakları, hava yoluyla taşınan toz zerrecikleri, ancak gözle göremediğimiz başka yerlerde de yaşamakta ve çoğalmaktadırlar. Çoğu mikroorganizma, yaşadığı ortamlarda önemli biyolojik işlevler yürütmekte ve bu nedenle ekosistemler için oldukça önemli bir rol oynamaktadırlar. Mikroorganizmaların bu kadar geniş bir alanda yaşayabilmesi, evrimsel süreci, uyum sağlama yeteneği ve hızlı üreme kabiliyetleri ile de ilişkilidir. Bu sebeple, mikroorganizmaların doğada çok yaygın olduğunu ve farklı ortamlarda varlığını sürdürdüğünü söyleyebiliriz.