微生物與發酵工業關係十分密切，一方麵微生物學中關於微生物代謝途徑的研究為發酵工業奠定了理論基礎；另一方麵利用微生物發酵，又可生產出許多有用的化工產品。
發酵技術有著悠久的曆史。在沒有親眼見到微生物個體形態的情況下，憑借人類的智慧和經驗，依靠口傳心授，人類已經開始利用微生物進行發酵生產發酵產品。我國古代早就有製醬做酒的資料記載，在西方有啤酒、葡萄酒、麵包和幹酪的生產，在中東和近東有乳酸菌發酵產品。
由於當時人們對發酵本質一無所知，所以發酵產物的生產一直處於原始方式。直到1675年，荷蘭人列文虎克首次觀察到微生物的個體以後，特別是法國巴斯德通過實驗認識到發酵現象是由微生物所進行的化學反應以來，微生物與發酵之間的密切關係逐漸被人們所認識。巴斯德通過對多種發酵研究以後認為，發酵的本質是由微生物所引起，不同的微生物引起不同的發酵。發酵實踐促進了微生物學研究的深入，反過來， 微生物學的發展又進一步推動發酵工業的發展。隨後，科赫建立了微生物的分離和純培養技術，開創了人為控製微生物的新時代。
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