Mikrobioloģijas laboratorija vai laboratorija ir galvenā vieta, kur var atrast strādājošu mikrobiologu, kas nav šajā jomā. Tieši laboratorijā notiek lielākā daļa testēšanas, kultivēšanas un pētījumu. Šī vieta satur šo darbību veikšanai nepieciešamos materiālus un aprīkojumu, kā arī nodrošina īpaši tīru un sterilu darba vietu.
Lai saprastu, kas notiek mikrobioloģijas laboratorijā, ir jāsaprot, ko dara mikrobiologs. Mikrobiologs pēta ļoti mazas dzīvības formas, tostarp baktērijas, vīrusus un sēnītes. Šīs dzīvības formas dzīvo visur – augsnē, gaisā, ūdenī un pat dzīvnieku iekšienē. Daudzas no šīm dzīvības formām ir tik mazas, ka tās nevar redzēt ar neapbruņotu aci, un tās sauc par mikroorganismiem. Bieži vien mikrobiologam būs jāatdala un jāaudzē mikroorganismi, lai tos labāk redzētu, pētītu un eksperimentētu. Visas šīs darbības notiek laboratorijā.
Lielākā daļa izskatās kā jebkura cita bioloģijas vai ķīmijas laboratorija. Viņiem, iespējams, būs gari laboratorijas soli, kur zinātnieki var viegli uzstādīt savu aprīkojumu un strādāt. Lai zinātniekus pasargātu no jebkādiem bīstamiem eksperimentiem, tiks uzstādīti lieli, daļēji caurspīdīgi tvaika nosūcēji, lai gan mikrobioloģijas laboratorijas tvaika nosūcējos var būt īpašas ultravioletās (UV) gaismas, kas kavē un nogalina dažus mikroorganismus.
Liela ierīce, ko sauc par autoklāvu, kas sterilizē iekārtas, atradīsies kaut kur laboratorijā vai tās tuvumā, lai zinātnieki varētu veikt savu darbu, nepiesārņojot savus paraugus. Būs arī izplatīts laboratorijas aprīkojums, piemēram, mikroskopi, mēģenes, svari, Bunsena degļi, eksikatori, sildīšanas paliktņi, pipetes, virpuļi (virpuļi), grāmatas un datori. Dažām laboratorijām būs īpašas ventilācijas atveres un blīves, lai tās būtu tīras. Šīs laboratorijas var pat pieprasīt tiem, kas tajās ienāk, valkāt īpašus tīrus uzvalkus, lai gan lielākā daļa sākuma līmeņa mikrobiologu ar šādu veidu nesastaps.
Mikrobioloģijas laboratorijās parasti ir specializētas preces un aprīkojums, kas pārsniedz tradicionālajās laboratorijās. Tajā bieži būs vairāku veidu ledusskapji, no kuriem daži glabā paraugus, bet citi – uzturvielas un “tīrus” krājumus. Var būt klāt lieli, noslēgti spaiņi, ko sauc par fermentatoriem un ko izmanto rauga kultivēšanai. Laboratorijā būs dažāda veida uzturvielu želejas, ko sauc par agaru.
Gelu galu galā ielej sterilos Petri trauciņos, lai izveidotu agara plāksnes, uz kurām var audzēt mikroorganismus. Iespējams, būs pieejamas lielas ierīces, ko sauc par inkubatoriem, kas sasilda to saturu un var pat viegli tos maisīt. Specializētajās mikrobioloģijas laboratorijās vīrusu, baktēriju, sēnīšu un citu jomu izpētei būs papildu specializētas iekārtas. Šajā aprīkojumā var būt šūnu skaitītāji, centrifūgas, mikroplašu lasītāji un skenējošie elektronu mikroskopi (SEM).