Vi sinh vật hữu ích đối với con người theo nhiều cách. Các thành viên của nhóm sinh vật này tham gia vào các hoạt động theo đuổi của con người, từ sản xuất và thử nghiệm thuốc đến trồng trọt, chuẩn bị và tiêu hóa thức ăn. Nghiên cứu khoa học về vi sinh vật làm phong phú thêm hiểu biết của nhân loại về di truyền, bệnh tật và các khía cạnh khác của cuộc sống trên hành tinh Trái đất.
Vi sinh vật hỗ trợ trực tiếp cho con người theo nhiều cách. Một số vi khuẩn tạo ra các hợp chất có hoạt tính sinh học hoặc thuốc, chẳng hạn như kháng sinh penicillin, có nguồn gốc tự nhiên từ một loại nấm mốc. Các vi sinh vật khác được sử dụng để lên men rau, ngũ cốc và các sản phẩm từ sữa để làm dưa chua, bánh mì, rượu, sữa chua và pho mát. Các nhà khoa học sử dụng vi sinh vật làm mô hình sinh vật và công cụ sống trong phòng thí nghiệm, và sử dụng vi sinh vật để nghiên cứu di truyền học, hóa sinh và bệnh tật của con người đã tạo ra một cuộc cách mạng trong hiểu biết của con người về thế giới sinh vật. Vi sinh cũng được sử dụng để thực hiện các bước thiết yếu trong quy trình công nghiệp như xử lý nước thải.
Hoạt động của vi sinh vật tự nhiên cũng mang lại những lợi thế gián tiếp cho loài người. Sự phân hủy các chất hữu cơ và tái chế các chất dinh dưỡng trong các hệ sinh thái nông nghiệp và tự nhiên được thực hiện bởi các vi sinh vật. Các vi sinh vật cũng chịu trách nhiệm cho việc cố định nitơ trong khí quyển, giúp tăng cường độ phì nhiêu của đất trong các hệ thống này. Các cộng đồng vi sinh vật tồn tại tự nhiên cũng giúp kiểm soát sự lây lan của mầm bệnh động thực vật và hạn chế quy mô quần thể của quần thể côn trùng gây hại. Cuối cùng, các vi sinh vật chịu trách nhiệm điều chỉnh hầu hết các hệ thống toàn cầu giúp Trái đất thích nghi với môi trường sống của con người.