微生物是指个体微小，结构简单，人们必须借助显微镜才能够观察清楚的一类生物。微生物除了有与动、植物共同的新陈代谢、生长繁殖、遗传变异等生物特性外，还表现出分布广、种类多、繁殖快、代谢能力强、容易培养、容易变异等特有的性状。
微生物与食品的关系密切，可利用微生物制作多种具有丰富营养价值的美味可口的食品。如：利用酵母生产面包及酒类，利用霉菌制造豆腐乳、酱油、柠檬酸等。但是微生物的生长繁殖也易造成食品的腐败变质，引起人生病。
一、食品中的主要微生物
食品中的主要微生物有细菌、酵母菌、霉菌、病毒等。
食品中的细菌主要来自外界，天然食品内部几乎没有或很少有细菌。细菌是一种个体微小、形态结构简单、靠二分裂繁殖的单细胞微生物。细菌的细胞结构分为基本结构和特殊结构。
细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和中体（细胞膜内陷而成的层状、管状障状物），特殊结构有荚膜、鞭毛、芽孢等。荚膜是覆盖在细菌细胞壁外的一层疏松黏稠的物质。鞭毛是某些细菌表面生成的一种纤长而弯曲的丝状物，是细菌的运动器官。芽孢是在细胞内形成的一个圆形或椭圆形的，对不良环境具较强抵抗能力的休眠体。芽孢能表现出高度的耐热性和抵抗不良环境的性能，罐头食品的生产就以能否杀灭肉毒梭菌的芽孢为灭菌标准。
细菌污染及由其引起的食品腐败变质是食品卫生中最常见的有害因素之一。污染食品的细菌按其基本形态的不同，可分为球菌、杆菌和螺旋菌。食品中常见的细菌有假单胞菌属、醋酸杆菌属、沙门氏菌属、芽孢杆菌属、葡萄球菌属等。
酵母菌是真核微生物，是以单细胞为主、以出芽为主要繁殖方式的真菌。酵母主要分布在含糖量较高的偏酸环境中，如啤酒酵母在食品发酵工业中被广泛应用。
霉菌是丝状真菌的通称，其在培养基上都长成绒毛状或棉絮状丝体。同其他真菌一样，霉菌靠寄生或腐生方式生存，在自然界分布非常广泛，种类繁多，目前已知的度不同，可分为高温灭菌法和巴氏消毒法。高温灭菌法主要用于罐头和袋装食品，加热温度在100～120之间。巴氏消毒法主要用于不耐高温或储存时间不长的食品的灭菌，如熟啤酒等，具体有高温短时（80～90，加热1min或0.5min）和低温长时（60～65，加热30min）两种方式。经高温处理的食品，其营养成分容易被破坏，原有风味也有所改变。
3.干燥储存
食品干燥后水分减少了，使微生物不能生长繁殖，酶的活性也降低，能达到长久储存的目的。干燥法常用来储存干果、干菜、茶叶等食品。
干燥有自然干燥法和人工干燥法。自然干燥：通过日晒、阴凉、风吹等自然条件，使食品中水分减少。该方法简便，常用于粮食、蔬菜、水果、鱼等的干燥，但耗时多，对食品营养及风味影响较大。人工干燥法：采用烘干、炒干、喷雾干燥等方法使食品脱水，费用大，但耗时少，效果好，对食品影响小，如奶粉、速溶咖啡等均是通过喷雾干燥制成。
4.盐和糖渍保藏
利用食盐和食糖液的高渗透作用，使微生物细胞脱水以致死亡，也是保藏食品的一种方法。
盐和糖渍保藏，可将食物制成胶制品和糖制品，使其在保藏中形成新的风味特点。一般利用食盐保藏时盐的含量控制在10%～15%为宜，而糖渍保藏时食糖的添加量需65%以上。
5.酸渍保藏
在食品中添加食醋或利用乳酸菌发酵产生的乳酸，使食品的pH处于4以下，可以抑制微生物的生长繁殖，使食品不变质。酸渍保藏适用于加工新鲜蔬菜，如酸白菜、泡菜等。
6.气调保藏
气调保藏是控制保藏环境中的气体组成并降低环境温度的一种保藏方法，用于保藏水果、蔬菜、鲜蛋、鲜肉等。在气调保藏中，主要是通过降低氧、增加二氧化碳或氮气含量使果蔬等的呼吸作用控制在最低限度，也可以减少氧在各种食品中引起的生物和化学变化。如果配合以低温，保藏的效果更好。
7.烟熏保藏
烟熏保藏是用松枝、柏枝、竹叶等不完全燃烧时产生的烟来熏烤食品的方法。烟中含有能杀灭微生物的醛、酚等化学物质，使烟熏后的食品可以在一定时间内得到保存，并具有特殊的烟香。
8.辐射保藏
辐射保藏是用穿透力极强的放射元素产生的射线照射食品来防止其腐败变质的方法。辐射储存食品一般无毒害、安全，但会使食品色泽变暗，酶、维生素等受到破坏，食品成分也会有变化。