又称发酵工业。通过培养微生物生产各种有用物质的工业。微生物工业起源很早，中国早在公元前22世纪就用发酵法酿酒，但直到1857年才由法国学者巴斯德证明酒类等的发酵由微生物引起。1894年日本的高峰让吉首先利用米曲霉生产酶制剂（高峰淀粉酶）作为消化药物，第二次世界大战期间青霉素投入生产，1956年日本的木下祝郎用发酵法代替盐酸水解面筋法生产谷氨酸，这些对微生物工业的发展起着重要作用。遗传工程的兴起，更使微生物工业进入了一个新的发展阶段。由于微生物具有繁殖迅速、代谢类型多种多样、不需高温高压、能在较短时期内生产出目前化学工业所无法生产的许多产品，所以微生物工业有着广阔的发展远景。

微生物工业的经济效益很高。用大肠杆菌生产人的生长激素释放因子，从9升细菌培养液所得的激素数量等于大约从50万头羊脑中提取得到的数量。需要从1万头牛的胰脏才能提取1公斤结晶蛋白酶，而通过微生物发酵，只需几百公斤淀粉、麸皮、黄豆粉等，几天时间就可生产出这些数量的酶。中国微生物工业发展很快。1980年微生物工业的产值已达70亿元；1980年用发酵法生产抗生素900吨、维生素4000吨。微生物工业产品主要有酒类、有机酸、抗生素、酶制剂、氨基酸、核苷酸、维生素、有机溶剂、微生物杀虫剂、植物激素、单细胞蛋白等，这些产品可用于工、农、医、环境保护以及日常生活。