Die Erforschung von Bakterien ist Gegenstand eines Zweigs der Mikrobiologie, der Bakteriologie genannt wird. Die Bakteriologie wird weiter in mehrere Unterabteilungen unterteilt, die sich auf Bakterien in bestimmten Umgebungen konzentrieren, wie beispielsweise die Meeres- und Industriebakteriologie.
Mit dem Aufkommen des Mikroskops begannen Wissenschaftler, Organismen namens Bakterien zu untersuchen. Zwischen 1853 und 1872 klassifizierte Ferdinand Cohn die Morphologie vieler Bakterien. Es war jedoch die Arbeit der Wissenschaftler Robert Koch und Louis Pasteur, die den Zusammenhang zwischen Bakterien und Gärungs- und Krankheitsprozessen herstellten. Die Entwicklung von Medikamenten gegen bakteriell verursachte Krankheiten führte zur Gründung des medizinischen Zweiges der Immunologie.