A Microbiologia de alimentos se trata de estudar a influência de microrganismos nos produtos alimentícios. É uma ramificação da microbiologia voltada para os aspectos que se referem à pesquisa, produção e conservação de alimentos, processamento de produtos, desenvolvimento e melhoramento dos alimentos.

Na Microbiologia dos alimentos, os microrganismos podem ser classificados em grupos distintos de acordo com a interação existente com o alimento. Dentre as distintas classificações: os que causam alterações benéficas, os que causam alterações químicas prejudiciais e os que causam risco à saúde.

Grandes quantidades de alimentos são produzidas através de algum processo fermentativo, ou seja, são produzidos por meio do uso de microrganismos, tais como pão, cerveja, vinho, aguardente e grande maioria de bebidas alcóolicas. Bactérias lácticas são usadas na produção de coalhada, iogurte, queijo, picles, chucrute, salame, entre outras.

A fermentação de alimentos é uma técnica bastante antiga, estes alimentos são melhorados em sabor, aroma, textura e, em alguns casos, eleva a digestibilidade e prover à saúde.  A culinária asiática é rica em alimentos fermentados, por exemplo, vinho de arroz (saquê no Japão), miso e um dos mais conhecidos, o molho de soja: um saboroso molho salgado feito de soja que foi fermentado por fungos koji e leveduras, bem como várias bactérias halófilas.

A microbiologia estuda a microbiologia dos alimentos, os microrganismos que habitam, crescem e contaminam os alimentos.