علم پایه یا علم بنیادی (به انگلیسی: Fundamental science)، مجموعه علومی است که به بررسی بنیادین پدیده‌ها یا بررسی ماهیت، قوانین و روابط حاکم بین آنها می‌پردازد.
از بارزترین این علوم می‌توان به
ریاضیات، شیمی، فیزیک، فلسفه، منطق، زیست‌شناسی، زبان‌شناسی و زمین‌شناسی اشاره نمود.
علوم پایه، زیربنای اصلی سایر دانش‌ها محسوب میشود و به همین دلیل در مواقعی به کل علم (به انگلیسی: Science) تعمیم داده می‌شوند.
انجام آزمایشات مختلف برای شناسایی انواع میکروب ها
بررسی و شناسایی میکروب ها جهت کنترل بیماری های عفونی
استفاده از روش های مختلف برای تهیه و آزمایش داروهای جدید
انجام آزمایش ها و پژوهش های مختلف برای کنترل کیفیت مواد غذایی و استفاده بهینه و مناسب از میکروارگانیسم‌ها در تولید مواد غذایی جدید و بهینه کردن مواد غذایی موجود
انجام آزمایشات مختلف در جهت استفاده از میکروارگانیسم ها برای کنترل آلودگی های محیط زیست و شیوع مواد سمی
ارائه نتایج پژوهش ها به افراد و منابع معتبر
نتون وان لونهوک: پدر علم میکروبیولوژی دنیا . دانشمند هلندی که عمدتا شهرت او به خاطر ساخت لنزهای مخصوص میکروسکوپ بود. او اولین فردی بود که با میکروسکوپ خود، موجودات ریز ذره بینی را در یک قطره از آب دریاچه مشاهده کرد
لوئی پاستور : یکی از میکروبیولوژیست های برتر دنیا که نقش باکتری ها در بروز بیماری را شناخت و واکسن ضدهاری را کشف کرد. همچنین عمل پاستوریزه کردن توسط او ابداع شد
دکتر فریدون ملک زاده : پدرعلم میکروبیولوژی در ایران. او دکتراى تخصصى باکترى شناسى از دانشگاه ایالتى لوئیزیاناى آمریکا و فوق تخصص اکولوژى میکروب ها از دانشگاه ایالتى آریزوناى آمریکا داشته و استاد برتر و نمونه دانشگاه تهران بوده است . همچنین تحقیقات و تالیفات زیادی در حوزه میکروبیولوژی از ایشان به جای مانده است
میکروبیولوژی پزشکی : این بخش به بررسی میکروب های بیماری زا برای انسان می پردازد. البته این حوزه بخش کوچکی از علم میکروبیولوژی است زیرا تعداد میکروب های بیماری زا در مقایسه با میکروب های مفید بسیار کم است.
میکروبیولوژی غذایی : این بخش به تولید مواد غذایی به کمک میکروب ها می پردازد.
میکروبیولوژی صنعتی : این بخش به استفاده از میکروب های مفید در تولید مواد صنعتی مانند اسیدها، کودها، در رفع آلودگی های محیط زیست، در شناسایی آفات گیاهی و راه های مقابله با آنها، در استخراج فلزات سنگین، در تصفیه نفت و ... مربوط می شود.
فرینش شناسی یا ژن‌شناسییا ژنتیک (از کلمهٔ یونانی Genno بمعنای آفرینش دادن) بخشی از دانش زیست‌شناسی است که به وراثت و تفاوتهای جانداران می‌پردازد. بوسیله قوانین و مفاهیم موجود در این علم می‌توانیم به همانندی یا ناهمانندی دو اندامگان نسبت به یکدیگر پی ببریم و بدانیم که چگونه و چرا چنین همانندی یا ناهمانندی در داخل یک جامعه گیاهی و یا جامعه جانوری، بوجود آمده‌است. دانش ژن‌شناسی، دانش جابجایی داده‌های زیستی از یک یاخته به یاخته‌ای دیگر و یا از پدر و مادر به نوزاد و نسلهای آینده می‌باشد. ژن‌شناسی با چگونگی این جابجایی‌ها که باعث نشانگانها، دگرگونی‌ها و همانندی‌ها در اندامگان‌ها می‌باشد، سر و کار دارد. دانش ژن‌شناسی به سرشت فیزیکی و شیمیایی این داده‌ها نیز می‌پردازد.
زیست‌شناسی مولکولی، مطالعهٔ زیست‌شناسی در سطح مولکولی است. این حوزه دارای وجوه مشترکی با زیست‌شناسی، شیمی، و به طور خاص، با علم ژنتیک و بیوشیمی است. بحث عمده در زیست‌شناسی مولکولی استنباط برهم‌کنش بین سیستم‌های درون سلولی، من جمله، برهم‌کنش‌های RNA، ،DNA، و پروتئین‌سازی است. به‌علاوه، چگونگی تنظیم این برهم‌کنش‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد.
زیست‌شیمی یا بیوشیمی یا شیمی حیات، مطالعهٔ فرایندهای شیمیایی در سازواره‌های زیستی است. زیست‌شیمی با ساختار و عمل‌کرد اجزاء سلولی مثل پروتئین‌ها، کربوهیدارت‌ها، لیپیدها،اسیدهای نوکلئیک، و انواع دیگر زیست‌مولکول‌ها سر و کار دارد. هدف زیست‌شناسی شیمیایی پاسخ دادن به سوال‌هایی است که از زیست‌شیمی ناشی می‌شوند. دانش زیست شیمی که در آن از روش های شیمیدانان برای درک و شناخت فرایند های فناوری زیستی که درون موجودات زنده روی می دهد استفاده میشود،دارای اهمیت روز افزونی است؛ تمام گیاهان وجانوران از ترکیب های شیمیایی ساخته شده‌اند و وظیفه ی زیست شیمیدان ها آن است که ساختمان این مواد و نقش آنها را در حیات موجودات زنده بررسی وشناسایی کنند. کربوهیدرات ها، لیپید ها واسیدهای نوکلئیک مانند دی ان آ فقط تعدادی از مولکول های شیمیایی هستند که موضوع مطالعه ی زیست شیمیدان ها به شمار می آیند. در یکی از شاخه های این علم از این مطالعات برای تولید واکسنهای مقابله کننده با بیماری های ویروسی نظیر اوریون استفاده میشود. زیست شیمیدان ها در زمینه ی درمان بیماریهایی چون ایدز و سرطان نیز کار میکند.
میکروب‌شناسی یا میکروبیولوژی دانشی است که دربارهٔ شکل، ترکیب، خواص و بیماری‌زایی ریزسازواره‌ها (میکروارگانیسم‌ها) یا جانداران بسیار ریز بحث و گفتگو میکند. جاندارانی که در میکروبیولوژی بیشتر بررسی می‌شوند شامل پروکاریوتها ( باکتری‌ها)، ویروسها، و یوکاریوت‌هایی مانند قارچ و تک سلولی‌ها یا پروتوزوئرها می‌باشد. پروکاریوتها ریزسازواره‌هایی هستند که دی‌ان‌آ آنها بطور فیزیکی از سیتوپلاسم جدا نشده است