在微观世界中，真菌和细菌是两类极为重要的微生物，它们在形态结构上存在着明显的差异。细菌通常是单细胞生物，其结构相对简单。细菌细胞没有真正的细胞核，仅有一个拟核区域，其中包含着遗传物质。细菌的细胞大小一般在 0.5 - 5 微米之间，其形态多样，常见的有球状、杆状、螺旋状等。例如，大肠杆菌是典型的杆状细菌，而金黄色葡萄球菌则呈球状。
相比之下，真菌的结构更为复杂。真菌可以是单细胞的，如酵母菌；也可以是多细胞的，如霉菌和蘑菇。多细胞真菌由菌丝构成，菌丝分为营养菌丝和气生菌丝。真菌具有真正的细胞核，其细胞内还含有多种细胞器，如线粒体、内质网等。真菌细胞的大小通常比细菌大，一些大型真菌的子实体甚至可以用肉眼直接观察到。例如，常见的香菇就是一种大型真菌，其菌盖直径可达几厘米甚至更大。
细菌的生存方式多种多样。一些细菌是自养型的，它们能够利用光能或化学能将无机物转化为有机物，如蓝细菌可以进行光合作用，利用光能合成自身所需的营养物质。另一些细菌则是异养型的，它们必须从外界获取有机物来维持生命活动。异养细菌又可分为腐生细菌和寄生细菌。腐生细菌通过分解动植物的遗体、粪便等有机物来获取能量，在生态系统中扮演着分解者的角色；寄生细菌则生活在其他生物体内或体表，从宿主身上获取营养，可能会导致宿主生病。例如，结核杆菌就是一种寄生细菌，它会引起人类的结核病。
真菌大多是异养型生物，主要以腐生或寄生的方式生存。腐生真菌在生态系统中同样起着重要的分解作用，它们能够分解木材、落叶等复杂的有机物，促进物质循环。例如，木腐菌可以分解木材中的纤维素和木质素，使木材腐朽。寄生真菌则会感染植物、动物和人类，引发各种疾病。例如，皮肤癣菌会感染人类的皮肤，引起癣病。此外，还有一些真菌与其他生物形成共生关系，如地衣就是真菌与藻类或蓝细菌的共生体，两者相互依存，共同生存。
细菌的繁殖方式主要是无性繁殖，最常见的是二分裂。在适宜的条件下，细菌细胞会不断生长，当细胞体积增大到一定程度时，细胞会从中部缢裂，形成两个相同的子代细胞。细菌的繁殖速度极快，在适宜的环境中，一些细菌每隔 20 分钟左右就可以繁殖一代。例如，大肠杆菌在适宜的温度和营养条件下，能够快速繁殖，短时间内数量就会大量增加。此外，细菌还可以通过基因转移的方式进行遗传物质的交换，包括转化、转导和接合等过程，这使得细菌能够获得新的性状和功能。
真菌的繁殖方式较为复杂，既有无性繁殖，也有有性繁殖。无性繁殖方式包括菌丝断裂、产生无性孢子等。菌丝断裂后，每一段菌丝都可以发育成一个新的个体；无性孢子则是由真菌的营养菌丝产生的，常见的无性孢子有分生孢子、孢囊孢子等。有性繁殖则涉及到两个不同交配型的真菌细胞相互融合，形成有性孢子。真菌的有性繁殖过程通常需要特定的环境条件和生理状态。例如，酵母菌在营养充足时主要进行无性繁殖，而在营养缺乏等不良条件下则会进行有性繁殖，形成子囊孢子。
细菌在环境中具有重要的作用。在土壤中，细菌参与了氮循环、碳循环等多种物质循环过程。例如，固氮细菌能够将空气中的氮气转化为氨，为植物提供可利用的氮源；硝化细菌则可以将氨氧化为硝酸盐，进一步促进植物的吸收。在水体环境中，细菌对有机物的分解和水质的净化起着关键作用。一些细菌能够分解污水中的有机物，降低水中的化学需氧量和生化需氧量，改善水质。然而，一些细菌也会对环境造成负面影响。例如，一些病原菌会污染水源和食物，引发传染病的传播；工业生产中排放的含重金属废水可能会导致细菌变异，产生抗药性细菌，对生态环境和人类健康构成威胁。
真菌在生态系统中同样具有重要的生态功能。真菌是重要的分解者，它们能够分解复杂的有机物，促进物质的循环和能量的流动。例如，森林中的真菌可以分解枯枝落叶，使其中的养分重新回归土壤，为植物的生长提供养分。真菌还与植物形成共生关系，如菌根真菌与植物根系形成菌根，帮助植物吸收水分和养分，增强植物的抗逆性。然而，真菌也可能对环境造成一定的危害。一些植物病原真菌会感染农作物，导致作物减产甚至绝收；一些真菌还会产生毒素，如黄曲霉毒素，对人类和动物的健康造成严重威胁。
细菌在人类生活中有广泛的应用。在食品工业中，许多细菌被用于发酵生产食品，如乳酸菌可以用于制作酸奶、泡菜等发酵食品，这些食品不仅口感独特，而且富含益生菌，对人体健康有益。在医药领域，细菌可以用于生产抗生素、疫苗等药物。例如，青霉素就是从青霉菌培养液中提取的一种抗生素，它的发现和应用拯救了无数人的生命。此外，细菌还在污水处理、生物修复等领域发挥着重要作用。然而，细菌也会给人类带来危害。许多病原菌会引起人类的各种疾病，如肺炎链球菌会引起肺炎，霍乱弧菌会引起霍乱等。这些疾病严重威胁着人类的健康和生命安全。
真菌在人类生活中的应用也十分广泛。在食品方面，许多真菌是美味的食材，如香菇、木耳、金针菇等。真菌还被用于酿造工业，如酵母菌可以用于酿酒和制作面包。在医药领域，一些真菌可以产生具有药用价值的物质，如灵芝具有调节免疫、抗肿瘤等功效。然而，真菌也会对人类造成危害。一些真菌会引起人类的皮肤疾病、呼吸道疾病等，如曲霉菌会引起肺部感染；一些真菌产生的毒素会污染粮食和食品，导致食物中毒。例如，黄曲霉毒素是一种强致癌物质，长期摄入含有黄曲霉毒素的食物会增加患肝癌的风险。