På 1800-talet var taxonomi – klassificeringen av levande organismer – ett centralt fokus för biologin. Medan naturforskare var upptagna med att katalogisera skalbaggar och andra makroskopiska arter, förbises mikroorganismer till stor del. Sedan dess har framsteg inom mikroskopi, molekylärbiologi och genomik dramatiskt utökat vår förståelse av mikrobiellt liv och förfinat sätten vi klassificerar det på.
Modern taxonomi bygger på tre kärnpelare:
Den taxonomiska hierarkin sträcker sig från den bredaste rangordningen, domänen , ner till den mest specifika, arten . Sekvensen är:domän, kungarike, filum, klass, ordning, familj, släkte, art. Till exempel är den mänskliga härstamningen Eukarya> Animalia> Chordata> Mammalia> Primater> Hominidae> Homo> sapiens.
Mikroorganismer definieras av sin lilla storlek snarare än någon speciell struktur eller funktion. De spänner över livets alla tre områden:Bakterier, Archaea och Eukarya. Både Bakterier och Archaea består uteslutande av encelliga, prokaryota organismer som saknar ett kärnmembran. Följaktligen är varje rike, filum, klass, ordning, familj, släkte och art inom dessa domäner en mikroorganism.
Inom Eukarya-domänen är riket Protista reserverat för encelliga organismer som har en verklig kärna. Protister är grupperade i tre huvudfylor:alger (fyra phyla), protozoer (fyra phyla) och mögelsvampar (två phyla). Varje protist är en mikroskopisk eukaryot, även om många eukaryoter – som träd och människor – är flercelliga och anses inte vara protister.
Kungariket Svampar, även inom Eukarya, omfattar flera mikrobiella phyla. Till exempel innehåller Zygomycota mikroskopiska brödformar, medan Ascomycota innehåller jästsvampar, växtpatogener och parasiter. Lavar illustrerar de komplexa relationer som kan uppstå, eftersom de är symbiotiska sammansättningar av en svamp och en fotosyntetisk partner – ofta över flera riken eller till och med domäner.