Vi sinh vật không tồn tại đơn độc trong tự nhiên mà luôn tồn tại trong mốitương tác với môi trường sống xung quanh cũng như tương tác với các sinh vật khác.Kết quả của các tương tác đó là làm thay đổi đặc tính lý hóa của môi trường, qua đógây ảnh hưởng có lợi hoặc bất lợi đối với các sinh vật khác. Sinh thái học vi sinh vậtsẽ nghiên cứu hoạt động của vi sinh vật. Trước tiên, sẽ nghiên cứu tổng quát về sinhthái học vi sinh vật và sau đó khảo sát các môi trường sống khác nhau của vi sinh vậtnhư: đất, nước và đại dương. Nghiên cứu một số mối tương tác chính trong hệ sinhthái, tập trung vào các chu trình dinh dưỡng hỗ trợ cho sự sống của thực vật trên tráiđất. Cuối cùng, sinh thái học vi sinh vật sẽ đề cập đến mối tương tác giữa vi sinh vậtvới thực vật và động vật.