Το μάθημα της Μικροβιακής Βιοτεχνολογίας καλύπτει αρχικά τη γενική περιγραφή και την ιστορική εξέλιξη του αντικειμένου, δίνοντας ταυτόχρονα τον ορισμό και τη σύγχρονη έννοια των «Χρωματισμών» της Βιοτεχνολογίας. Στη συνέχεια, παρέχονται βασικές γνώσεις γενετικής των μικροοργανισμών, και περιγράφονται οι μοριακοί και γενετικοί μηχανισμοί οι οποίοι αποτελούν και το βασικό υπόβαθρο για την ανάπτυξη των εφαρμογών της Μικροβιακής Βιοτεχνολογίας. Καθώς στις μέρες μας οι -ομικές τεχνολογίες αποτελούν ίσως το σημαντικότερο εργαλείο για την σε βάθος κατανόηση της Βιολογίας των μικροοργανισμών, παρέχεται μια εισαγωγή των αντίστοιχων τεχνολογιών που βρίσκουν εφαρμογή στη Μικροβιακή Βιοτεχνολογία, με έμφαση στη μελέτη των μικροβιακών γονιδιωμάτων και της οργάνωσης και της λειτουργίας τους. Στο επίπεδο των εφαρμογών, παρουσιάζονται οι τυπικές και οξειδωτικές ζυμώσεις και βιομετατροπές στη Βιομηχανία των Τροφίμων και τη Λευκή Βιοτεχνολογία. Τέλος, παρουσιάζονται εφαρμογές της Μικροβιακής Βιοτεχνολογίας στην παραγωγή προϊόντων προστιθέμενης αξίας, όπως  παραγωγή βιοαλκοολών, οργανικών οξέων, βιοκαυσίμων, λιπιδίων και μικροβιακής πρωτεΐνης και αμινοξέων.