在微生物王国里，真菌是最庞杂的一族。它们种类多，数量大，繁殖快，分布广，与人类的生活密切相关。现已发现的真菌有10万多种，它们大体上可分为三类，即单细胞真菌（如酵母菌）、丝状真菌（如霉菌）和大型真菌。真菌的个头较大，除少数单细胞真菌需要靠显微镜才能看到外，大部分真菌用肉眼就能看得到。这个“巨人”家族里的成早，现在知道的有五万多种，其中的许多成员对我们说来都是很熟悉的。
为什么把酵母菌、霉菌和大型真菌这一类微生物叫做真菌呢？这是因为真菌不像细菌和放线菌那样没有成形的细胞核，而是具有典型的真正的细胞核，它们的核物质由核膜包围着。也就是说，真菌是由真核细胞构成的，属于真核型微生物。
这些大大小小的真菌，和前面已经说到的细菌、放线菌又有什么区别呢？它们之间的主要区别就在于：真菌的构造和繁殖的方式比细菌和放线菌要高级和复杂得多。首先，真菌大多不像细菌和放线菌那样只是一个单细胞，而是由多细胞组成的。其次，它们的细胞核分化很明显，而且有核膜，也就是说，它有真正的细胞核。再次，在繁殖方式上，真菌不但能进行分裂繁殖，还能通过有“性别”分化的孢子彼此结合进行有性繁殖。我们日常如果细心观察，就会知道霉菌一生的经历。例如，一块发霉的馒头先是长出了细毛（我们叫它菌丝体），开始是密密麻麻的白丝或灰丝，过几天用放大镜观察，可以看到菌丝顶端慢慢长出了一个小颗粒，再过几天，那些小颗粒又变成了黑色的孢子囊。接着，孢子囊就破裂开来，里面的孢子就向外到处飞散，最后，馒头上就只剩下像黑色粉末样的孢子了。孢子再萌发，就又长出新的菌丝体来。这就是上种叫做黑根霉的生活史。如果把整个细胞看做一个工厂的话，细胞器就犹如工厂内分出的许多生产车间，各个车间分工合作完成不同的任务，整个工厂才生机勃勃。在真菌细胞中，有专门供应能量的“动力车间”--线粒体；有细胞内的生命物质蛋白质的组装车间--核糖体；还有细胞内四通八达的运输线--内质网，以及细胞内的垃圾处理站--溶酶体和液体仓库--液泡等。
真菌世家中最小的成员当数酵母菌，它的整个身体只有一个细胞，这叫单细胞生物，只有在显微镜下才能看清楚它的真面目。如果把一碗糖水在空气中放几天就会发酵，这是酵母菌在作怪。取一滴发酵的糖水放在显微镜下观察，可以看到酵母菌细胞的样子很不规则，有的呈球形，有的呈卵圆形，还有的呈圆柱形。构成它们身体的细胞，通常比细菌的细胞大5～30倍。
酵母菌的新陈代谢十分旺盛，繁殖速度很快。它的繁殖方式有出芽生殖和有性生殖两种。环境好时酵母菌进行出芽生殖。酵母细胞成熟以后，起初在细胞一端长出一个小突起，接着细胞核分裂为二，形成两个子细胞核，一个留在母细胞内，另一个进入小突起内，小突起长大成熟就成为一个芽体，最后成熟的芽体从母体上脱落下来成为一个新个体。如果这时环境和条件适宜，酵母菌也处在生长繁殖旺盛期，我们会看到一种奇妙的现象，形成的芽体还没来得及从母体上掉下来，在芽体上又长出孙于辈儿的新芽体，这样继续下去，原来的单个酵母菌会形成一串细胞，出现几代联体的景观。由于出芽生殖没有两性细胞的结合，因此属于无性生殖。
有的酵母菌像啤酒酵母和面包酵母，它们的细胞有雌雄之分，称为“+”菌和“-”菌。“+”菌和“-”菌细胞相接近时，它们各自向对方长出一个小管，小管接触后可融合形成一个通道，两个细胞的细胞核和细胞质通过通道相互融合形成接合子，接合子再经过一定方式的分裂形成孢子，孢子萌发再形成一个新个体，这就是有性生殖过程。
在大自然中几乎到处都有酵母菌的踪影，已发现的酵母菌达数百种之多。绝大多数酵母菌是人类的好朋友，特别是在酒类酿造方面，已有4000多年的光荣历史。同时制酱油、做醋和制作馒头、面包等食品也离不开酵母菌。近些年来，酵母菌在石油脱蜡、酶制剂和发酵饲料等方面的应用也有了新的进展。
霉菌也是真菌中重要的一类，它是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状的丝状真菌的总称。霉菌由分支或不分支的菌丝构成，它的菌丝比放线菌的菌丝粗得多，直径是放线菌的几十倍。绝大多数霉菌的菌丝被隔膜分隔成许多细胞，属于多细胞生物。与放线菌相似的是，霉菌菌丝也分为营养菌丝、气生菌丝和繁殖菌丝。繁殖菌丝在其顶端可以产生红、橙、黄、绿、黑等各色孢子，孢子散落到环境适宜的地方，又可以萌发形成菌丝，这种生殖方式叫做孢子生殖。
霉菌喜欢高温潮湿环境。在又潮又闷的夏天，霉菌很容易在食品、衣物、木制家具等有机物质上生长繁殖，形成五颜六色的绒毛，这就是俗说的发霉现象。我国占代劳动人民早在2000多年前，就知道利用发霉现象来为人类造福了。像用于制酱的曲霉，制作腐乳和豆豉的毛霉，以及日常制作甜酒的根霉，都是霉菌。人类最早发现和应用的抗生素--青霉素，也是由霉菌中的青霉菌产生的。目前，霉菌被广泛应用在食品酿造、酶制剂、纺织印染、抗生素、有机酸和纤维素等工业生产上。有的霉菌还被用在冶炼重金属和稀有金属方面。白僵菌可用来防治农业和森林害虫，是已推广应用的微生物农药之一。
当然，也有一些霉菌是人类的敌人，有的曲霉在代谢过程中会产生毒素，引起动植物得病。如黄曲霉产生的黄曲霉毒素是一种可引起肝癌及急性中毒致死的强毒素。黄曲霉喜欢在花生、玉米等食物上生长。所以，花生或玉米长毛发霉时，千万不可食用！
我们餐桌上的美味佳肴如蘑菇、木耳、猴头等，堪称微生物小人国里的“巨人”了，它们的身体一般有几十厘米大，有的蘑菇直径甚至可达1米左右，把它们划属微生物王国似乎名不副实，但它们的生物特性与高等生物有很大差别，只有放在微生物中才合情合理，只是一般不称它们为微生物，而是叫大型真菌。大型真菌主要包括食用菌和药用菌。大型真菌除形成菌丝体外，在一定环境下还能形成子实体。我们平日里所吃的蘑菇、香菇、木耳、银耳都是它们的子实体。我国中草药中名贵的灵芝、冬虫夏草、猪苓等都属于药用菌。但是，并不是所有大型真菌都能食用，其中也有少数“害群之马”，那就是毒蘑菇。如果人误食了毒蘑菇，轻者表现为恶心、呕吐，重者还会导致昏迷甚至死亡。所以千万要记住，从野地和森林中采回的蘑菇不可乱吃，以免引起中毒。
我国在认识和利用真菌方面有着悠久的历史。根据历史文献记载，早在两千多年以前，蘑菇、木耳等真菌已成为我国人民所喜爱的食品，茯苓、灵芝也早已成为广泛应用的重要的药材。在距今一千三百多年前的唐朝，就有了关于栽培食用菌的记载：而根据日本江户时代的《温故斋王端编》（成书于1790年）的记载，日本的香菇栽培技术就是从中国流传过去的；草菇栽培技术也是早些年经华侨先带到了当时的马来亚，后又在东南亚和北非一带广泛传播开来的。结果，草菇成了热带和亚热带地区备受人们钟爱的蔬菜品种，在国外获得了“中国菇”的美称。这些都是我国人民对食用菌栽培技术所作的巨大贡献。