Η βακτηριολογία είναι η μελέτη των βακτηρίων. Τα βακτήρια είναι μικροσκοπικοί οργανισμοί που αποτελούνται από ένα μόνο κύτταρο. Γενικά αναφέρονται ως μικροοργανισμοί επειδή είναι τόσο μικροσκοπικοί που συχνά χρειάζεται ένα μικροσκόπιο για να τους απεικονίσει. Ένα άτομο που μελετά, προσδιορίζει και ταξινομεί τα βακτήρια ονομάζεται βακτηριολόγος. Συνήθως κάνει τις σπουδές του στο εργαστήριο.
Το μικροσκόπιο είναι ένα απαραίτητο εργαλείο για πολλούς βακτηριολόγους καθώς μπορεί να μεγεθύνει τους μικροοργανισμούς πολλαπλάσιο του πραγματικού τους μεγέθους. Η βελτίωση του μικροσκοπίου από τον Anton van Leeuwenhoek άνοιξε τον μικρό κόσμο των βακτηρίων σε όλους. Ήταν το 1676 όταν ο Leeuwenhoek ανακάλυψε για πρώτη φορά βακτήρια.
Διαφορετικές κατηγορίες βακτηρίων έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για ανάπτυξη. Μερικοί δεν μπορούν να επιβιώσουν σε ακραίες θερμοκρασίες, ενώ άλλοι προτιμούν πολύ χαμηλές ή υψηλές θερμοκρασίες. Πολλά βακτήρια διαφέρουν επίσης στις ανάγκες τους σε οξυγόνο και στις ανάγκες τους σε θρεπτικά συστατικά. Άλλοι τρόποι αναγνώρισης των βακτηρίων είναι μέσω της εμφάνισης ή του σχήματός τους, των ουσιών που παράγουν και μέσω των χημικών αντιδράσεων τους όταν ελέγχονται στο εργαστήριο. Για παράδειγμα, τα βακτήρια σε σχήμα ράβδου ονομάζονται βάκιλλοι, ενώ τα στρογγυλά βακτήρια είναι γνωστά ως κόκκοι.
Στη βακτηριολογία, έχει ανακαλυφθεί η δομή, οι λειτουργίες και η ανάπτυξη διαφόρων βακτηρίων. Η βακτηριολογία έχει επίσης διερευνήσει τη θετική και αρνητική επίδραση των βακτηρίων στο περιβάλλον και στον άνθρωπο. Μια άλλη σημαντική λειτουργία είναι η αναγνώριση των βακτηρίων που συχνά προκαλούν ασθένειες σε ανθρώπους και ζώα, και τους μηχανισμούς για το πώς προκαλούν μόλυνση. Αυτή είναι μια σημαντική πτυχή της βακτηριολογίας, η οποία οδηγεί στην ανάπτυξη αντιβιοτικών ή αντιβακτηριακών φαρμάκων που είναι γνωστό ότι θεραπεύουν ασθένειες που προκαλούνται από βακτήρια.
Η βακτηριολογία είναι μια υποκατηγορία της μικροβιολογίας, η μελέτη των μικροοργανισμών. Εκτός από τα βακτήρια, η μικροβιολογία μελετά επίσης μύκητες, ιούς και παράσιτα σε σχέση με τις ασθένειες που προκαλούν στον άνθρωπο. Στην ιατρική, η μικροβιολογία και η ανοσολογία συχνά μελετώνται μαζί. Η ανοσολογία ασχολείται με τις αντιδράσεις του ανοσοποιητικού συστήματος στην παρουσία μικροοργανισμών μέσα στο σώμα. Η θεραπεία και η πρόληψη ασθενειών καθίσταται δυνατή χάρη σε αυτές τις μελέτες.
Οι ασθενείς για τους οποίους υπάρχει υποψία ότι έχουν μολυσματικές ασθένειες συχνά ζητείται να υποβάλουν δείγματα όπως αίμα, ούρα, πτύελα και κόπρανα για εξέταση. Στο εργαστήριο, οι βακτηριολόγοι στη συνέχεια αναπτύσσουν τα βακτήρια που υπάρχουν στο δείγμα φυτεύοντάς τα σε ορισμένα μέσα ανάπτυξης. Συνήθως παρατηρούνται αυστηρές και στείρες διαδικασίες στην ανάπτυξη των βακτηρίων προκειμένου να απομονωθούν τα βακτήρια που προκαλούν την ασθένεια και να αποτραπεί η εξάπλωση των βακτηρίων γύρω από το εργαστήριο. Μόλις εντοπιστούν τα βακτήρια, μπορεί να γίνει σωστή διάγνωση και να χορηγηθεί στους ασθενείς το σωστό αντιβιοτικό για θεραπεία.