Mikrobiologisk forskning har många olika viktiga tillämpningar, från medicin till livsmedelssäkerhet till bioteknik. Forskare arbetar vanligtvis i moderna laboratorier som finns vid universitet, privata forskningsanläggningar, läkemedelsföretag, forsknings- och utvecklingsinstitutioner och bioteknikföretag. En individ som vill komma igång med mikrobiologisk forskning måste vanligtvis erhålla en avancerad examen från ett ackrediterat universitet, skaffa erfarenhet av assistent- eller praktikantställningar under skolan och slutföra ett stipendium efter examen.
En person börjar vanligtvis förbereda sig för en karriär inom mikrobiologisk forskning medan han går på en fyraårig högskola eller universitet. En blivande mikrobiolog läser i allmänhet flera biologiska vetenskapskurser som integrerar laboratoriestudier i läroplanen. Klasser i organisk kemi, molekylärbiologi och fysik låter eleverna lära sig om mikrobiologiforskningens historia, nuvarande trender och tillämpningar och olika forskningstekniker. Många studenter väljer att anmäla sig till avancerade matematik- och statistikkurser också, vilket introducerar dem till grunderna för att upprätta forskningsriktlinjer och analysera numeriska resultat.
En student som planerar att göra en karriär inom mikrobiologi kan få värdefull erfarenhet genom att arbeta som praktikant eller forskningsassistent på sitt universitets mikrobiologiska laboratorium mellan skolterminerna. Många skolor erbjuder eleverna chansen att engagera sig i meningsfull forskning samtidigt som de avslutar sina kandidatexamen, ger praktiska inlärningserfarenheter och förbättrar deras chanser att få antagning till ackrediterade mikrobiologiskolor. Under det sista året av en kandidatexamen börjar en student vanligtvis söka till skolor och tar olika inträdesprov som testar deras kompetens.
Vissa framtida forskare anmäler sig till tvååriga masterprogram, även om de flesta hoppfulla mikrobiologer doktorerar inom området, vilket tar från tre till fem år i genomsnitt att uppnå. Doktorander och doktorander får vanligtvis intensiv, detaljerad klassrums- och laboratorieundervisning i specifika mikrobiologiska ämnen. Individer är vanligtvis skyldiga att utforma och genomföra oberoende forskningsprojekt och rapportera sina resultat i form av en lång avhandling eller avhandling. De flesta mikrobiologiskolor hjälper sina utexaminerade att hitta stipendier vid universitet eller privata forskningsinstitutioner.
En mikrobiologstipendiat tillbringar en period på upp till två år med att arbeta som biträdande forskare för etablerade yrkesverksamma inom området, lära sig att lämna in bidragsförslag, designa studier, sätta upp experiment, analysera resultat och skriva vetenskapliga artiklar. En ny mikrobiolog som visar lovande kan få designa och genomföra originalprojekt, under överinseende av erfarna forskare. När en kollega har bevisat sina färdigheter kan han eller hon vanligtvis börja bedriva oberoende mikrobiologisk forskning.