La microbiología ambiental permite el estudio de la diversidad microbiana y su función en el medio ambiente, debido a que en los diferentes ecosistemas se presenta una constante interacción e intercambio de nutrientes y energía debida en su mayoría a la acción directa de los microorganismos, quienes facilitan la descomposición, asimilación de nutrientes y transporte de energía necesaria para que sucedan procesos sencillos y/o complejos en los sistemas naturales o antrópicos.

Su estudio para el Ingeniero Ambiental le permite conocer diferentes aspectos de su aplicación en los ecosistemas suelo, agua y aire; y entender la importancia de su intervención, ya sea perjudicial o benéfica. Particularmente, se resalta su uso en procesos de biorremediación de suelos, degradación de xenobióticos y recalcitrantes, tratamiento de aguas residuales a través de métodos biológicos y análisis microbiológico de calidad de aguas asociados con contaminación por coliformes fecales.