Les microbiomes respiratoires sont la communauté microbienne pulmonaire composée d'une variété complexe de micro-organismes présents dans les voies respiratoires inférieures, en particulier sur la couche muqueuse et les surfaces épithéliales. Ces micro-organismes comprennent des bactéries, des champignons, des virus et des bactériophages. La partie bactérienne du microbiote a été étudiée de plus près. Il se compose d'un noyau de neuf genres : Prevotella, Sphingomonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Fusobacterium, Megasphaera, Veillonella, Staphylococcus et Streptococcus. Ce sont des bactéries aérobies, anaérobies et aérotolérantes. Les communautés microbiennes sont très variables selon les individus et se composent d'environ 140 familles distinctes. L’arbre bronchique contient par exemple en moyenne 2000 génomes bactériens par centimètre carré de surface. Les bactéries nocives ou potentiellement nocives sont également détectées régulièrement dans les échantillons respiratoires. Les plus importants sont Moraxella catarrhalis, Haemophilus influenzae et Streptococcus pneumoniae. Ils sont connus pour provoquer des troubles respiratoires dans des conditions particulières, notamment si le système immunitaire humain est affaibli. Le mécanisme par lequel ils persistent dans les voies respiratoires inférieures chez les individus en bonne santé est inconnu. Les genres fongiques que l'on trouve couramment constituent le mycobiome pulmonaire, dans le microbiote pulmonaire, et comprennent, entre autres, Candida, Malassezia, Neosartorya, Saccharomyces et Aspergillus.