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신석기시대부터 인류는 식료품을 가공하는데 미생물을 이용해 왔다. 오늘날 미생물은 식료품뿐 아니라 각종 의약품 화학제품을 만드는데 없어서는 안되는 존재로 각광을 받고 있다. 특히 최근에는 유전공학적 기법을 이용하여 암치료제인 인터페론, 당뇨병 치료제 인슐린, 대뇌의 뇌하수체에서 생산되는 성장호르몬, B형간염 백신 등을 미생물을 이용해 대량생산하기에 이르러, 8천년에 이르는 미생물 이용의 역사는 절정에 달하고 있는 느낌이다.

산업적으로 이용하는 미생물에는 세균을 비롯하여 곰팡이 효모가 있다. 이들 미생물세포는 대단히 작아서 세포내로 영양분을 흡수하여 수송하고 대사시키는 속도가 빠르다. 어떤 세균은 15분 정도면 유전물질 세포막 세포벽 등을 모두 합성해 새로운 세포를 복제해 낼 수 있을 정도다. 또 체적에 대한 표면적의 비율이 커 반응면적이 상대적으로 클 뿐더러, 대사반응의 범위가 넓어 영양원이 한정돼 있지 않고 환경에 적응해 여러가지 원료물질을 자기 것으로 하는 능력이 있다.

게다가 유전공학은 종래의 미생물이 지닌 물질생산능력만을 이용하는 것이 아니라, 그러한 물질생산능력을 미생물의 빠른 성장력을 이용해 생산하는 길을 열어 놓았다.

예컨대 유전자재조합기술을 이용하면 얻기 힘든 항암물질과 생리할성물질을 생산하는 유전자를 대장균이나 고초균의 유전자에 짜넣어 대량 생산이 가능하다. 또 세포융합 기술로 두 종류의 서로 다른 미생물을 융합시켜 미지의 항생물질을 얻어낼 수도 있다. 유전공학은 이처럼 미생물을 살아있는 공장역할을 하게 만들었다.

미생물을 통해 얻은 유용물질을 살펴보면, 우선 곰팡이는 구연산 등의 유기산과 페니실린 등의 항생물질을 생산하며, 효모는 알콜음료와 빵을, 그리고 세균으로는 초산 유산 등의 유기산과 스트렙토마이신 등의 항생물질을 생산한다. 브라질에서는 효모와 세균으로 에타놀을 생산해 휘발유를 대체하는 '개솔홀'(휘발유에 에타놀을 섞은 것)을 만들고 있다.

그밖에도 미생물을 이용하여 금속 함유량이 적은 광석에서 우라늄을 추출하거나 유전에서의 석유회수율을 높이고 폐수를 처리하며 중금속과 독성물질을 흡수하게 하는 방법 등이 활발히 연구되고 있으며, 착착 성과를 거두고 있다.