分子生物學階段：

1941年，G.W.比德爾和E.L.塔特姆用X射線和紫外線照射鏈孢霉，使其產生變異，獲得營養(yǎng)缺陷炭疽桿菌型。他們對營養(yǎng)缺陷型的研究不僅可以進一步了解基因的作用和本質，而且為分子遺傳學打下了基礎。1944年，O.T.埃弗里第一次證實了引起肺炎球菌形成莢膜遺傳性狀轉化的物質是脫氧核糖核酸（DNA）。1953年，J.D.沃森和F.H.C.克里克提出了DNA分子的雙螺旋結構模型和核酸半保留復制學說。H.富蘭克爾-康拉特等通過煙草花葉病毒重組試驗，證明核糖核酸（RNA）是遺傳信息的載體，為奠定分子生物學基礎起了重要作用。其后，又相繼發(fā)現(xiàn)轉運核糖核酸的作用機制、基因三聯(lián)密碼的論說、病毒的細微結構和感染增殖過程、生物固氮機制等微生物學中的重要理論，展示了微生物學廣闊的應用前景。1957年，A.科恩伯格等成功地進行了DNA的體外組合和操縱。原核微生物基因重組的研究不斷獲得進展，胰島素已用基因轉移的大腸桿菌發(fā)酵生產，干擾素也已開始用細菌生產?，F(xiàn)代微生物學的研究將繼續(xù)向分子水平深入，向生產的深度和廣度發(fā)展。分支微生物學經歷了一個多世紀的發(fā)展，已分化出大量的分支學科，據(jù)不完全統(tǒng)計（1990年），已達181門之多。

根據(jù)其性質可以簡單歸納為下面6類：

⑴按研究微生物的基本生命活動規(guī)律為目的來分總學科稱普通微生物學，分科如微生物分類學，微生物生理學，微生物遺傳學，微生物生態(tài)學和分子微生物學等。

⑵按研究的微生物對象分如細菌學，真菌學（菌物學），病毒學，原核生物學，自養(yǎng)菌生物學和厭氧菌生物學等。

⑶按微生物所處的生態(tài)環(huán)境分如土壤微生物學，微生態(tài)學，海洋微生物學，環(huán)境微生物學，水微生物學和宇宙微生物學醫(yī)學教育網搜集/整理。

⑷按微生物應用領域來分總學科稱應用微生物學，分科如工業(yè)微生物學，農業(yè)微生物學，醫(yī)學微生物學，藥用微生物學，診斷微生物學，抗生素學，食品微生物學等。

⑸按學科間的交叉、融合分如化學微生物學，分析微生物學，微生物生物工程學，微生物化學分類學，微生物數(shù)值分類學，微生物地球化學和微生物信息學等。

⑹按實驗方法、技術分如實驗微生物學，微生物研究方法等。