微生物系统学（microbial systematics），理学-生物学-微生物学-微生物分类学，研究微生物的亲缘关系与进化规律，并对它们进行归群和描述的学科。20世纪中叶，分子生物学的发展使得微生物学家可通过基因特征认知微生物的亲缘关系。1977年，美国微生物学家C.R.伍斯[注]提出小亚基核糖体rRNA基因序列作为微生物系统发生分类学的分子标记，促进了微生物系统学的发展。自进入21世纪以来，生物信息学的发展使得微生物学家更易获取基因组数据，以基因组分类数据库（genome taxonomy database）为代表的基因组分类学正成为微生物系统学研究的新领域。微生物系统学和微生物分类学（microbial taxonomy）有人认为是同义词，但实际上是有区别的。微生物分类学是将微生物按其相似性归类，并依据各类群间亲缘关系的密切程度排列成一个等级系统，包括分类、命名和鉴定方面的理论与实践研究；而微生物系统学概念更宽泛，不仅涉及传统分类学的研究内容，更为重视微生物遗传机制、进化过程和系统发育等方面的研究。