Mikrobiološki laboratorij ili laboratorij je primarno mjesto na kojem se može pronaći mikrobiolog koji radi koji nije na terenu. U laboratoriju se odvija većina testiranja, uzgoja i istraživanja. Ova lokacija sadrži potrepštine i opremu potrebnu za ove aktivnosti, kao i iznimno čisto i sterilno mjesto za rad.
Da bismo razumjeli što se događa u mikrobiološkom laboratoriju, treba razumjeti što mikrobiolog radi. Mikrobiolog proučava vrlo male oblike života, uključujući bakterije, viruse i gljivice. Ovi oblici života žive posvuda – u tlu, u zraku, u vodi, pa čak i unutar životinja. Mnogi od ovih oblika života toliko su mali da se ne mogu vidjeti golim okom, a nazivaju se mikroorganizmi. Često će mikrobiolog morati odvojiti i uzgajati mikroorganizme kako bi ih bolje vidio, proučavao i eksperimentirao. Sve te aktivnosti odvijaju se u laboratoriju.
Većina izgleda kao bilo koji drugi laboratorij za biologiju ili kemiju. Vjerojatno će imati dugačke laboratorijske klupe gdje će znanstvenici lako postaviti svoju opremu i raditi. Prisutne će biti velike, djelomično prozirne nape kako bi se znanstvenici zaštitili od bilo kakvih opasnih eksperimenata, iako dimne nape u mikrobiološkom laboratoriju mogu sadržavati posebna ultraljubičasta (UV) svjetla koja ometaju i ubijaju neke mikroorganizme.
Veliki uređaj pod nazivom autoklav koji sterilizira opremu bit će smješten negdje u laboratoriju ili blizu njega kako bi znanstvenici mogli obavljati svoj posao bez kontaminacije svojih uzoraka. Uobičajena laboratorijska oprema kao što su mikroskopi, epruvete, vage, Bunsen plamenici, eksikatori, grijaći jastučići, pipete, vrtlozi (vortex), knjige i računala također će biti tu. Neki laboratoriji će imati posebne ventilacije i brtve na sebi kako bi bili čisti. Ovi laboratoriji mogu čak zahtijevati od onih koji ulaze u njih da nose posebna čista odijela, iako se s takvim tipom neće susresti većina početnih mikrobiologa.
Mikrobiološki laboratoriji obično imaju specijalizirane zalihe i opremu u sebi izvan onoga što je u tradicionalnim laboratorijima. Često će imati više vrsta hladnjaka, od kojih neki pohranjuju uzorke, a drugi pohranjuju hranjive tvari i “čiste” zalihe. Mogu biti prisutne velike, zatvorene kante zvane fermentori koji se koriste za uzgoj kvasca. U laboratoriju će se naći različite vrste hranjivih gelova zvanih agar.
Gel će se na kraju izliti u sterilne petrijeve zdjelice kako bi se stvorile agar ploče na kojima se mogu uzgajati mikroorganizmi. Vjerojatno će biti prisutni veliki uređaji koji se nazivaju inkubatori koji zagrijavaju njihov sadržaj i čak ga mogu lagano promiješati. Specijalizirani mikrobiološki laboratoriji za proučavanje virusa, bakterija, gljivica i drugih područja imat će dodatnu specijaliziranu opremu. Ova oprema može uključivati brojače stanica, centrifuge, čitače mikropločica i skenirajuće elektronske mikroskope (SEM).