微生物肥料又称生物肥料，是通过产品中所含的功能微生物来发挥作用的。地表的岩石经过物理风化、化学风化和生物风化，逐渐形成土壤。有机质和微生物进入风化土壤，加速了土壤的形成过程。微生物的生长和繁殖需要食物(养分)。以无机物为食的微生物生长缓慢，对土壤形成过程的影响也相对较慢。以有机物为食的微生物生长繁殖速度快，能迅速形成大量菌体和代谢产物。这些代谢产物可被植物直接吸收，用于其生长并形成许多风味物质。有的还能在风化土的成土过程中发挥作用，使土壤具有保水、保气、保肥、保温的功能。这些以有机物为食的微生物在食物的微生物的在摄取有机物过程中，也会将有机物分解成小分子的营养物质，便于植物吸收。这些小分子有机物还有利于风化土壤的成土过程，增加土壤肥力和保水、保气、保肥、保温功能，从而大大改良农田的土壤质量。

施入土壤的微生物可以分解土壤有机质，分泌一些代谢产物，如有机酸、多糖等，可以增加无机矿物质的溶解度，供植物吸收。这些物质可以活化磷、微量元素等。在固定肥料中施入土壤供植物吸收，如钾细菌和磷细菌。具有固氮功能的微生物可以利用空气中的氮气合成农作物所需的氨，供农作物合成氨基酸和含氮生物活性物质，从而合成蛋白质、代谢调节物和各种营养物质。

微生物肥料应用于农田的作用是多方面的。由于使用微生物肥料，微生物大量繁殖，影响和限制了病原微生物的繁殖。长期连续使用微生物肥料可以减少农田病害。一些微生物肥料中的细菌可以分泌抗菌物质，控制病原微生物的生长，减少农田病害，节约农药的使用成本。

微生物是土壤中活跃的成分。它们主要依靠土壤有机质作为生存的食物，做增加土壤肥力的工作。如果没有微生物，只给土壤增加有机质，土壤肥力无法提高。岩石粉末形成土壤，土壤中没有水、有机物和微生物，不能形成肥沃的土壤。荒漠化的土地缺乏水、有机物和微生物。缺乏有机物和微生物的沙漠即使下雨也不能含水，落在沙漠里的雨水很快被蒸发和渗漏。在沙漠里种草种树也很难生存。

肥沃的黑土地上长期使用化肥，不使用有机肥，甚至焚烧有机秸秆使其无机化。因此，同时施用有机肥和微生物肥料有利于养地培肥土壤