遗传多样性是物种内部各个不同群体或个体所表现出来的基因变异性，是微生物多样性的基础。微生物在物种水平之下有不同种群的多样性，同一种群有不同生物个体的多样性，同一物种不同个体有不同形态和不同基因的多样性。微生物多样性有多种多样的表现形式，但最终都是由控制形态和发育的遗传蓝图——核酸多样性来决定的，因此基因多样性是其他一切多样性的基础和源泉。微生物遗传多样性需要遗传和变异的维持与驱动。遗传是生物的一种属性，是生命世界的一种自然现象。没有遗传就不可能保持性状和物种的相对稳定，变异就不可能得到积累，生物也就不可能得到进化，也就不可能产生多样性。检测微生物遗传多样性的方法随生物学，尤其是遗传学和分子生物学的发展而不断完善。从形态学水平、细胞学（染色体）水平、生理生化水平逐渐发展到各种分子生物学水平。