Diagnostiline mikrobioloogia on teaduste eriala, mis keskendub mikrobioloogia rakendamisele meditsiinilises diagnoosimises. Nagu teised mikrobioloogid, töötavad diagnostilised mikrobioloogid tavaliselt laborikeskkonnas, mis võimaldab neil juurdepääsu mitmesugustele seadmetele, mida nad saavad kasutada nende organismide tuvastamiseks ja uurimiseks. Selle valdkonna inimesed saavad töötada laborites, mis tegelevad haiglate ja kliinikute diagnostiliste testidega, samuti võivad nad töötada uurimis- ja arendustegevuses, aidates välja töötada uusi diagnostilisi meetodeid ja ravimeetodeid mikroobse infektsiooni jaoks.
Mikroobid, nagu bakterid, algloomad ja seened, mängivad rolli paljudes haigusprotsessides. Kui patsiendil on haigus, mis on põhjustatud infektsioonist, soovib arst tavaliselt kindlaks teha, milline organism on selle eest vastutav, et saaks valida parima ravi. Diagnostiline mikrobioloog võtab patsiendilt kogutud proovi ja külvab selle, et näha, mis kasvab, tagastades tulemused arstile.
Lisaks haigust põhjustava organismi tuvastamisele kaasamisele võib diagnostiline mikrobioloogia olla ka raviplaani koostamise osa. Paljudel mikroobidel on välja kujunenud näiteks ravimite suhtes resistentsus, mistõttu võidakse paluda mikrobioloogil katsetada kultiveeritud organismiga erinevaid ravimeid, et leida kõige tõhusam ravi. Kliinilisel mikrobioloogil võib paluda otsida ka mitme nakkusliku organismi tunnuseid või anda ülevaade nakkuse patoloogiast.
Diagnostilist mikrobioloogiat saab rakendada ka epidemioloogias. Kliinilised mikrobioloogid kaasatakse tavaliselt epideemiate jälgimise ja uurimise algstaadiumisse, et tuvastada kaasatud organismid, leida nende vahel seoseid ning aidata välja töötada lähenemisviise epideemia peatamiseks ja nakatunud inimeste raviks. Nende oskusi kasutatakse ka selleks, et teha kindlaks, kes kuulub epideemiasse ja kes mitte, kasutades nende diagnostilisi oskusi nakkuste jälgimiseks nende leviku ajal ja eristamiseks tavaliste nakkustega inimestel ja nakkusepideemiasse sattunud inimestel.
Inimesed, kes töötavad diagnostilise mikrobioloogia valdkonnas, on tavaliselt põhjaliku koolitusega. Koolituse iseloom võib varieeruda olenevalt sellest, kus teadlane töötab. Näiteks laboritehnikud, kes kultiveerivad ja tuvastavad rutiinseid isendeid, on tavaliselt vähem koolitatud kui epidemioloogid, kes tegelevad uute ja tundmatute organismidega, seistes silmitsi rahvatervise ohuga. Inimesed, kes on huvitatud karjäärist diagnostilise mikrobioloogia valdkonnas, peaksid plaanima läbida palju loodusteaduste ja matemaatika kursusi.