Die mikrobiologische Forschung hat viele verschiedene wichtige Anwendungen, von der Medizin über die Lebensmittelsicherheit bis hin zur Biotechnologie. Wissenschaftler arbeiten in der Regel in modernen Labors an Universitäten, privaten Forschungseinrichtungen, Pharmaunternehmen, Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen und Biotechnologieunternehmen. Wer in die mikrobiologische Forschung einsteigen möchte, muss in der Regel einen weiterführenden Abschluss an einer akkreditierten Universität erwerben, während der Schulzeit Erfahrungen in Assistenz- oder Praktikantenstellen sammeln und nach dem Studium ein Stipendium absolvieren.
Eine Person beginnt normalerweise mit der Vorbereitung auf eine Karriere in der mikrobiologischen Forschung, während sie ein vierjähriges College oder eine Universität besucht. Ein angehender Mikrobiologe belegt in der Regel mehrere biowissenschaftliche Kurse, die Laborstudien in den Lehrplan integrieren. Kurse in organischer Chemie, Molekularbiologie und Physik ermöglichen es den Studierenden, die Geschichte der mikrobiologischen Forschung kennenzulernen, Trends und Anwendungen sowie verschiedene Forschungstechniken zu präsentieren. Viele Studenten entscheiden sich auch für höhere Mathematik- und Statistikkurse, die sie in die Grundlagen der Erstellung von Forschungsrichtlinien und der Analyse numerischer Ergebnisse einführen.
Ein Student, der eine mikrobiologische Karriere anstrebt, kann wertvolle Erfahrungen sammeln, indem er zwischen den Semestern als Praktikant oder wissenschaftlicher Mitarbeiter im Mikrobiologielabor seiner Universität arbeitet. Viele Schulen bieten den Studierenden die Möglichkeit, während ihres Bachelor-Abschlusses sinnvolle Forschung zu betreiben, praktische Lernerfahrungen zu vermitteln und ihre Chancen auf die Zulassung zu akkreditierten Mikrobiologie-Schulen zu verbessern. Im letzten Jahr eines Bachelor-Studiums beginnt in der Regel ein Studierender mit der Bewerbung an Schulen und legt verschiedene Aufnahmeprüfungen ab, die seine Kompetenz prüfen.
Einige zukünftige Wissenschaftler schreiben sich in zweijährige Masterstudiengänge ein, obwohl die meisten hoffnungsvollen Mikrobiologen auf diesem Gebiet promovieren, was im Durchschnitt drei bis fünf Jahre dauert. Doktoranden und Doktoranden erhalten in der Regel intensiven und detaillierten Präsenz- und Laborunterricht zu spezifischen mikrobiologischen Themen. Einzelpersonen sind in der Regel verpflichtet, eigenständige Forschungsprojekte zu konzipieren und durchzuführen und ihre Ergebnisse in Form einer längeren Abschlussarbeit oder Dissertation zu berichten. Die meisten Mikrobiologieschulen helfen ihren Absolventen, Stipendienstellen an Universitäten oder privaten Forschungseinrichtungen zu finden.
Ein Mikrobiologe-Stipendiat verbringt einen Zeitraum von bis zu zwei Jahren als wissenschaftlicher Mitarbeiter für etablierte Fachleute auf diesem Gebiet, lernt, wie man Förderanträge einreicht, Studien entwirft, Experimente aufbaut, Ergebnisse analysiert und wissenschaftliche Arbeiten schreibt. Ein neuer Mikrobiologe, der vielversprechend ist, darf unter der Aufsicht erfahrener Wissenschaftler originelle Projekte entwerfen und durchführen. Nachdem ein Stipendiat seine Fähigkeiten unter Beweis gestellt hat, kann er oder sie in der Regel mit der eigenständigen mikrobiologischen Forschung beginnen.