微生物的繁殖方式相對於動植物的繁殖也具有多樣性。細菌以二裂法為主，個別可由性接合的方式繁殖；放線菌可以菌絲和分生孢子繁殖；黴菌可由菌絲、無性孢子和有性孢子繁殖，無性孢子和有性孢子又各有不同的方式和形態；酵母菌可由出芽方式和形成子囊孢子方式繁殖。
微生物由於個體小、結構簡單、繁殖快、與外界環境直接接觸等原因，很容易發生變異，而且在很短時間內出現大量的變異後代。變異具有多樣性，其表現可涉及任何性狀，如形態構造、代謝途徑、抗性、抗原性的形成與消失、代謝產物的種類和數量等。
微生物具有極強的抗熱性、抗寒性、抗鹽性、抗乾燥性、抗酸性、抗鹼性、抗壓性、抗缺氧、抗輻射、抗毒物等能力，顯示出其抗性的多樣性。
目前已確定的微生物種數在10萬種左右，但仍正以每年發現幾百至上千個新種的趨勢在增加。微生物生態學家較為一致地認為，目前已知的已分離培養的微生物種類，可能還不足自然界存在的微生物總數的1／100。情形可能確實如此，在自然界中存在著極為豐富的微生物資源。
自然界中微生物存在的數量往往超出一般人們的預料。每克土壤中細菌可達幾億個，放線菌孢子可達幾千萬個。人體腸道中菌體總數可達100萬億左右。每克新鮮葉子表面可附生100多萬個微生物。全世界海洋中微生物的總重量估計達280億噸。從這些數據資料可見微生物在自然界中的數量之巨。實際上，我們生活在一個充滿著微生物的環境中。
在生物系統發育史上，微生物比動植物和人類都要早得多，但由於其個體太小和觀察技術問題而發現它們卻是最晚的。微生物橫跨了生物六界系統中無細胞結構生物病毒界和細胞結構生物中的原核生物界、原生生物界、菌物界，除了動物界、植物界外，其餘各界都是為微生物而設立的，範圍極為寬廣。
微生物在自然界中，除了“明火”、火山噴發中心區和人為的無菌環境外，到處都有分佈，上至幾十千米外的高空，下至地表下幾百米的深處，海洋上萬米深的水底層，土壤、水域、空氣，動植物和人類體內外，都已分佈有各種不同的微生物。即使是同一地點同一環境，在不同的季節，如夏季和冬季，微生物的數量、種類、活性、生物鏈成員的組成等有明顯的不同。這些都顯示了微生物生態分佈的多樣性。
閱讀更多 新科技熱點 的文章
