Значну роль у розвитку мікробіології в Росії грав Інститут експериментальної медицини в Петербурзі, заснований у 1890 р., в якій склалася велика школа вітчизняних мікробіологів і епідеміологів: С. Н. Виноградський (1856-1953), в. І. Ісаєв (1854-1911) та ін.
Відгалуження мікробіології являє вірусологія, в даний час зросла в самостійну дисципліну великого практичного значення. Початок вірусології покладено дослідженнями вітчизняного ботаніка Д. І. Івановського (1864-1920), що вивчив і описав «мозаїчну хворобу» тютюну (1892).
На основі мікробіології отримала розвиток імунологія. Її основоположником з'явився В. І. Мечников (1845-1916), зоолог за первісною спеціальності. І. в. Мечниковим покладено початок новим галузях біології та медицини. Вчення Дарвіна Мечников разом з А. О. Ковалевським доповнив даними порівняльної ембріології, дослідженнями безхребетних. Еволюційне вчення, що відносилось до того тільки високоорганізованим тваринам і рослинам, було піднято російськими вченими на новий щабель. У промові «Про цілющі сили організму» на з'їзді природознавців та лікарів (1883) В. І. Мечников протиставив «етіологічної» точці зору Р. Коха, який ставив по суті знак рівності між збудниками і хворобою, інший погляд: інфекційне захворювання він трактував як процес взаємодії мікро - і макроорганізмів. У цій промові Мечников узагальнив свої дослідження внутрішньоклітинного травлення як захисної функції. Виступ Мечникова стало відправним пунктом його класичних праць з фагоцитозу та імунітету.
Разом з молодим лікарем Н. Ф. Гамалією В. І. Мечников організував в Одесі бактеріологічну і антирабічну лабораторію. З часу заснування (червень 1886 р.) ця станція була другою у світі після відкритої в 1885 р. Пастером в Парижі. Незабаром антирабічний станції були відкриті в Петербурзі, Москві, Варшаві, Самарі та ін., в той час як за кордоном антирабічну станцію в Парижі, заснована Пастером, довго залишалася єдиною.
За прогресивні виступи І.І. Мечников був видалений царськими властями з університету, а потім позбавлений можливості практичної діяльності. Він змушений був залишити Росію і виїхав до Франції для роботи в Пастерівському інституті. Залишаючись тут до кінця свого життя, Мечников підтримував тісний зв'язок з Росією, виїжджав на боротьбу з епідеміями, брав участь у з'їздах російських, експедиціях. В Пастерівському інституті він підготував чимало вітчизняних вчених. Всі видатні мікробіологи і епідеміології Росії кінця 19 - початку 20 століття пройшли там його школу (Р. Н. Габричевский, Д. К. Заболотний, Л. А. Тарасевич, В. Р. Савченко, П. В. Циклинская - перша російська жінка-професор мікробіології та ін).
І. в. Мечников розробив вчення про імунітет. Основну роль в імунітеті він відводив фагоцитам - рухомим лейкоцитів, поглинає і переварюють мікробів. Вчення про фагоцитарном імунітеті викладена ним у працях «Несприйнятливість в інфекційних хворобах» (1901), «Лекції з порівняльної патології запалення» (1892). Праці В. І. Мечникова за імунітету, як і інші, розроблені з позицій еволюційного вчення. В останні роки життя Мечников працював над проблемою довголіття. Загальні наукові погляди Мечникова знайшли вираз в книгах «Етюди оптимізму» (1907), «Сорок років шукання раціонального світогляду» (1913).
Одночасно з В. І. Мечниковим над проблемами медичної мікробіології та імунології працювали В. К. Високович (1854-1912), В. о. Підвисоцький (1857 - 1913) і ін
Оформлення та швидкий розвиток гігієни як особливої наукової дисципліни з 19 століття пов'язане насамперед з суспільними умовами: зростанням промисловості, міст, шляхів сполучення, концентрацією населення, що відбувалася небаченими раніше темпами. У 1804 р. в Росії налічувалося 1200 підприємств із 225 тис. робітників, у 1861 р. підприємств було вже 2800, а робітників - 860 тис.
Поряд із зростанням населення поява нових видів промисловості призвело до необхідності розширення медичної допомоги і попередження хвороб, все більше поширювалися разом з розвитком капіталізму. Промислові центри були одночасно центрами поширення епідемій, які загрожували також правлячим класам. Цим Ф. Енгельс пояснював вимушене увагу буржуазії і урядів капіталістичних країн до питань гігієни, у першу чергу до боротьби з епідеміями.
