L'étude des interactions entre micro-organismes et de leurs environnements vivants et non vivants. Les populations microbiennes sont capables de tolérer et de croître sous diverses conditions environnementales, y compris les habitats avec des conditions environnementales extrêmes tels que les sources d'eau chaude, sel des lacs et des évents thermiques. Certains micro-organismes, appelés extrêmophiles, poussent uniquement dans des conditions habituellement considérés comme hostiles à la vie. Les archébactéries (archées) ont beaucoup extrêmophiles qui poussent à haute température, salinité élevée et faible pH. Comprendre les facteurs environnementaux contrôlant microbienne, la croissance et la survie offre aperçu de la répartition des microorganismes dans la nature, et de nombreuses études en écologie microbienne visent à examiner les caractéristiques adaptatives qui permettent à certaines espèces microbiennes de fonctionner en particulier les habitats.