Nhiều vi khuẩn trong cơ thể đóng một vai trò quan trọng trong sự sống còn của con người. Vi khuẩn trong hệ thống tiêu hóa giúp con người hấp thu các chất dinh dưỡng, chẳng hạn như đường phức tạp, được vi khuẩn chuyển hóa thành các dạng mà cơ thể có thể sử dụng. Một số vi khuẩn cũng giúp ngăn ngừa bệnh bằng cách chiếm những nơi mà vi khuẩn gây bệnh muốn gắn vào. Một số vi khuẩn bảo vệ chúng ta khỏi bệnh tật bằng cách tấn công các mầm bệnh.

Số lượng tế bào vi khuẩn nhiều hơn khoảng 10 lần so với tế bào người trong cơ thể chúng ta. Một số vi khuẩn sống cộng sinh, hoặc "thân thiện", chia sẻ không gian và tài nguyên trong cơ thể con người và không gây hại cho vật chủ, thậm chí mang lại lợi ích sức khỏe.

Theo bài báo năm 2012 của nhà vi trùng học David A. Relman trên tạp chí Nature, số lượng nhiều nhất của các loài vi sinh vật được tìm thấy trong ruột người. Ruột người là một môi trường thoải mái cho vi khuẩn, với nhiều chất dinh dưỡng có sẵn. Theo Tạp chí Gastroenterology của Mỹ, các tác giả đã đề cập rằng vi khuẩn đường ruột và các vi sinh vật khác, chẳng hạn như các chủng E.coli và Streptococcus mang đến nhiều lợi ích cho con người, giúp hỗ trợ tiêu hóa, ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh gây hại và giúp phát triển hệ thống miễn dịch. Hơn nữa, sự gián đoạn của vi khuẩn đường ruột có liên quan đến một số tình trạng bệnh. Ví dụ, bệnh nhân mắc bệnh Crohn có phản ứng miễn dịch tăng lên chống lại vi khuẩn đường ruột, theo một đánh giá năm 2003 được công bố trên tạp chí The Lancet.

Không chỉ có lợi với sức khỏe con người, vi khuẩn còn có nhiều lợi ích trong những lĩnh vực khác.

Trong công nghệ thực phẩm, vi khuẩn axit lactic, như Lactobacillus và Lactococcus cùng với nấm men và nấm mốc, hoặc nấm, được sử dụng để chế biến các thực phẩm như phô mai, nước tương, natto (đậu nành lên men), giấm, sữa chua và dưa chua. Không chỉ lên men hữu ích để bảo quản thực phẩm, mà một số trong những thực phẩm này có thể mang lại lợi ích sức khỏe.

Một số vi khuẩn có thể phá vỡ các hợp chất hữu cơ. Điều này rất hữu ích cho các hoạt động như xử lý chất thải và làm sạch dầu tràn và chất thải độc hại. Các ngành công nghiệp dược phẩm và hóa chất cũng sử dụng vi khuẩn trong sản xuất một số hóa chất.

Vi khuẩn được sử dụng trong sinh học phân tử, sinh hóa và nghiên cứu di truyền, bởi vì chúng có thể phát triển nhanh chóng và tương đối dễ thao tác. Các nhà khoa học sử dụng vi khuẩn để nghiên cứu cách thức hoạt động của gen và enzyme. Vi khuẩn cũng là nhân tố cần thiết trong bào chế thuốc kháng sinh.

Bên cạnh những lợi ích, vi khuẩn phần lớn là những vi sinh vật gây hại đối với con người, đó là do khả năng gây bệnh và lan truyền bệnh của vi khuẩn. Trên cơ thể người không có bộ phận nào mà vi khuẩn từ chối tấn công. Một số loại vi khuẩn có thể gây bệnh ở người, chẳng hạn như bệnh tả, bạch hầu, kiết lỵ, bệnh dịch hạch, viêm phổi, lao, thương hàn, và nhiều bệnh khác.

Nếu cơ thể con người tiếp xúc với vi khuẩn mà cơ thể không nhận ra là hữu ích, hệ thống miễn dịch sẽ tấn công chúng. Phản ứng này có thể dẫn đến các triệu chứng sưng và viêm mà chúng ta thấy, ví dụ, trong một vết thương bị nhiễm trùng.

Vi khuẩn tấn công con người nhờ nội và ngoại độc tố của chúng. Để chống lại vi khuẩn, con người đã tạo ra vô số loại thuốc kháng sinh. Đây là loại thuốc thường được sử dụng để điều trị nhiễm khuẩn. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, việc sử dụng kháng sinh không đúng cách và không cần thiết đã thúc đẩy sự lây lan của một số chủng vi khuẩn kháng kháng sinh. Trong trường hợp này, vi khuẩn truyền nhiễm không còn nhạy cảm với kháng sinh hiệu quả trước đây. Vì lý do này, các nhà khoa học và cơ quan y tế đang kêu gọi các bác sĩ không lạm dụng thuốc kháng sinh trừ khi cần thiết và để mọi người thực hành các cách khác để phòng bệnh, như vệ sinh thực phẩm tốt, rửa tay, tiêm phòng.