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(chǎn)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(zhì)，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(zhuǎn)化的物質(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)移的大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)，干擾素也已開始用細菌生產(chǎn)。現(xiàn)代微生物學的研究將繼續(xù)向分子水平深入，向生產(chǎn)的深度和廣度發(fā)展。分支微生物學經(jīng)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(zhì)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(wǎng)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(nóng)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。