我国古代没有发明显微镜，所以未能对微生物个体进行观察描述，但在利用微生物活动方面，却作出过许多杰出贡献。这里要特别提到的是利用微生物发酵酿酒的成就。
酿酒在我国，至少已有四五千年的历史。殷墟中发现有酿酒作坊的遗址；已经出土的甲骨文和金文中，都有很多关于“酒”的字(如(米酉)、)。
《诗经·豳风·七月》记有“十月获稻，为此春酒，以介寿眉。”说明当时是用稻酿酒。《尚书·说命篇》说：“若作酒醴(酒和甜酒)，尔惟曲蘖(酒曲和谷芽)。”说明制酒可用长有微生物的谷物，也可以用发了的谷芽。汉代生产“饼曲”，用以酿酒，饼曲不仅含有可促成酒化的酵母菌，而且也含有糖化能力较强的霉菌，从而使酿酒时，糖化和酒化的两个过程同时完成，这就是所谓“复式发酵法”。“复式发酵法”，是我国古代一项发明。扬雄《方言》中提到的曲有(麥殳)〔ku库〕、(麥穴)〔hua华〕、(麥才)〔cai才〕、(麥卑)〔pi皮〕、麰〔mo谋〕、(麥果)〔guo果〕、(麥蒙)〔meng蒙〕等。《汉书·食货志》还记有我国现存最古的用曲酿酒方子：“一酿用粗米二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗。”
公元6世纪，贾思勰在《齐民要术》里，总结了我国的酿造技术，反映了当时我国利用微生物发酵制酒的新水平。制酒一般包括制曲和酿酒两个步骤。制曲就是在酿酒前先培养微生物菌种。《齐民要术》把酒曲分为两大类：即笨曲和神曲，这相当于现在的大曲和小曲。根据《齐民要术》记载，用神曲酿酒，“一斗杀米三石”，即用曲量只需原料总量的1/30；用笨曲酿酒，“一斗杀米六斗”，用曲量也只占原料总量的1/7。可见当时我国酿酒的糖化力和酒化力都有明显的提高。在制曲时，掺入生料，这是起接种微生物的作用。同时还注意原料的湿度、温度和曲房的密闭，从而有利于霉菌的生长繁殖，并把“五色衣成”作为制成曲的标准，可见当时对微生物的生长规律有了一定的掌握。在酿酒发酵过程中，还十分注意“曲势”(就是现在所说糖化酶和酒化酶的活力)，当时酿酒发酵已经知道根据“曲势”来分批投料。
此外，我国古代还利用微生物发酵酿醋、制酱、作豉，以丰富生活食品。根据《齐民要术》记载，在北魏时，人们已经将“衣”(醋酸菌膜)的生成和下沉与醋的形成联系起来，似乎已经意识到醋酸的产生与某种有生命物质的作用有关联。