土壤微生物是指在土壤中生活着的种类繁多的微生物，如细菌、放线菌、真菌、土壤藻类和微小动物等。土壤微生物有些对农业有益，有些却是有害的，土壤微生物是土壤中一个非常重要的组成成分，它对土壤性质、土壤肥力的形成及作物生长都有很重要的作用。

首先，在土壤的形成中，其实质是土壤有机质的合成和分解，而有机质的合成和分解都有微生物的参与。微生物是土壤有机质积累的先锋，同时，有机质的分解更离不开微生物的作用。由于微生物分解有机质释放养分的作用，就将地壳中有限的营养元素能周而复始的利用，保证整个植物生长发育对养分无限的要求。

在培肥土壤过程中使用各种措施使土壤更适于植物生长的要求，而这些措施主要靠微生物来参加作用。所以通过农业措施来培肥土壤的过程，即农业土壤熟化的过程，很多方面也就是调节土壤微生物活动的过程，如耕作、施肥、灌水、排水等措施都适当地调节了微生物的生态环境，促进有益微生物朝着培肥地力的方向发展，提高土壤肥力;其次，对于植物生长所需的营养物质的转化，微生物也起着非常重要的作用。空气中的二氧化碳和土壤里氮、磷、钾等都是限的，要使这些有限的元素变成无限，源源不断地供给植物需要，主要靠土壤微生物对这些元素的转化作用。如碳素，空气中二氧化碳含量仅0.03%，要使植物吸收的二氧化碳循环利用，主要靠微生物分解动植物尸体，将二化碳释放出来补充大气中的二氧化碳量;至于土壤中的二氧化碳，其中测有80-85%是由微生物分解有机质产生的，而这些二氧化碳可增加土壤溶液中氢离子浓度，促进土壤矿物溶解;又如氮素，在成土母质中是没有的，而在空气中却含有很大量的一般植物不能利用的氮气，这主要靠固氮微生物的生命活动及时对有机质的分解，发生着能量的转化，并常释放出一定热量。这对增高土温，促进土壤中其他生命活动和物质转化的进行都有一定的重要性;另外，很多微生物在其生命活动过程中，产生维生素、生长素、氨基酸等物质，能被植物直接吸收利用，促进或刺激植物生长，但要注意也有的微生物会分泌有毒物质，抑制植物生长或使植物中毒，特别是连茬种植同一种作物的情况下，由于毒素的积累，会引起作物减产，应通过轮作换茬，调整土壤微生物区系，改善土壤微生物、高等植物和土壤三者的关系。