植物病理與微生物有著密不可分的關係，自然界的多種微生物，如真菌 (fungus)、線蟲 (nematode)、細菌 (bacterium)、病毒(virus)及植物菌質 (phytoplasma)等，皆可造成植物生病。
此外，非生物性的因子 (abiotic factors)，如空氣污染、環境污染以及營養不良等，亦可造成植物病害。因此，植物病學的研究必須具備各類病原微生物或非生物性因子的基礎知識，才能達到知因知果、相輔相成的效果。
本系的研究教學領域涵蓋「植物病理」與「微生物」兩大領域，並首先即以各類病原微生物為分類，再進行綜合與跨領域的研究合作與教學。另一方面，此等微生物，在自然界亦扮演多重之有益角色，誠為重要之自然資源，探討並善加利用，發揮至極致，創造福祉，亦為本系任務宗旨標的。
植物病理 — 兼具生物巨觀與分子微觀的「植物病理」
本系在植物病理學方面，除了病理、病原、病害環境、發病機制、病原傳播、病害診斷、健康種苗生產技術、進出口農產品病害檢疫、昆蟲媒介病毒病害、線蟲之非農藥防治、植物健康管理、環境污染病害及其應用等研究外，亦加強分子檢測系統之研發與應用，研發多種分子診斷之探針工具，諸如單元抗體、DNA探針與聚合酵素連鎖反應技術等，並建立標準的病害診斷程序(SOP)，從事提昇病原基因體、病原致病分子機制、分子抗病機制、植物微生物交互作用分子機制等領域之研究。
另有開發遺傳工程抗病育種技術及進階顯微鏡技術之應用研究，將傳統與分生技術結合，推展符合當代潮流之學術研究，以充份發揮農業應用之知識經濟策略。
微生物 — 無限的「微生物」資源
在微生物學方面，本系希望能就微生物多樣性資源、微生物生態、生理、遺傳、基因體、基因體功能性分析、蛋白質體表現，以及代謝生理活性物質，生物製劑等課題，扮演一研發、應用、教育、培訓、產學合作及創新技轉的角色，並於病毒、細菌、真菌、線蟲等微生物之分類、生態、分子生物、基因選殖分析、分子演化、分子遺傳、載體構築與應用、生殖生理、訊息傳導、交互作用等有深入的基礎學術探討。
在生物多樣性研究方面，從田野、山間和森林所採集的各式各樣微生物樣本，不僅提供了無窮的生態、演化資訊，也成為有趣的生命科學研究材料。在實際應用層面，著重於篩選微生物次級代謝物，研發抗真菌藥物、生物農藥資材、藥用真菌及益生菌等生物製劑，以擴展微生物之醫用價值，輔助新興有機農業之發展。
植物保護專業之養成
隨著國人對食品衛生安全之要求及生態環境之維護意識日益提升，農產品的防檢疫工作更加重要，本系亦著重植物防檢疫之專業訓練，包含病害診斷防治、分子檢測系統之研發與應用、健康種苗生產技術，以及進出口農產品檢疫等項目。此外，本系積極推動「植物醫師」之培訓，協助解決糧食、蔬菜、果樹、花卉、樹木、草坪等病害問題，加入整合診斷、防治及管理的行列，以貫徹成為綠色植物守護神的宗旨。