本教材是一部注重基础性、强调科学性和应用性的新编教材，着力培养学生的创新意识，提高学生的创新思维能力。全书分为三篇21章，第一篇为微生物学理论基础篇，包括微生物细胞的结构和功能及微生物的营养与代谢、生长繁殖与控制、遗传与变异、基因表达与调控，以及微生物的生态、进化和分类鉴定、感染与免疫；第二篇为现代微生物学技术篇，包括微生物基本技术、基因工程技术和发酵工程技术；第三篇为微生物资源应用篇，包括微生物在农业、生物化工、医药、食品、可再生能源、矿藏开采和环境保护等方面的应用。每章均附有知识点回顾、关键词、自测题，以便于学生复习和掌握。同时每章开始都有与本章内容相关的事例，并在正文中穿插一些小故事，以引起读者的兴趣和思考。
本教材以学生为本，突出问题式教学，图文并茂，适合理、工、农、林、医等各类普通高校和师范院校生命科学相关领域的本科生使用，同时也可供其他生物科技工作者参考。