土壤微生物在土壤中进行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等过程，促进土壤有机质的分解和养分的转化。虽然少数对农业有害，如反硝化细菌，能把硝酸盐还原成氨散失到大气中，降低土壤肥力，但多数是有益的。

（1）合成土壤腐殖质。

腐殖质是一种黑色的胶状物质，常与矿物质颗粒紧密结合在一起，成为土壤有机质的主要类型，对土壤肥力有重要影响。由一些异养的微生物，如某些腐生细菌，把土壤中的动、植物残体和有机肥料分解，然后再重新合成。当土壤温度较低，通气差时，嫌气性微生物活动旺盛，腐殖质合成速度加快，并得以积累。

（2）增加土壤有机物质。

每当温暖多雨季节，在潮湿的土壤表层藻类大量繁殖。藻类具有光合色素，通过光合作用制造有机物，增加土壤中的有机物质。固氮菌能固定空气中的氮，成为自身的蛋白质，在这些细菌死亡和分解后，其氮素即可被植物吸收利用，并使土壤中积累很多氮素。

（3）促进营养物质的转化。

在土壤温度高、水分适当、通气良好的条件下，土壤好气性微生物活动旺盛，腐殖质分解，释放出其中的养分供植物吸收利用。硝化细菌能把有机肥料分解产生的氨转变为对植物有效的硝酸盐类。磷细菌分解磷矿石和骨粉，钾细菌分解钾矿石，把植物不能直接利用的磷和钾转化为能被植物利用的形式。土壤中的原生动物吞食土壤中的细菌、单细胞藻类、真菌孢子和有机物残片等，对土壤中有机物的分解起着明显作用并促进了物质转化。

（4）其他作用。

土壤中的微生物除了上述作用外，还有其他功用。如土壤中的真菌有许多能分解纤维素、木质素和果胶等；真菌菌丝的积累能使土壤的物理结构得到改善；放线菌能产生抗生素，如我国使用的“5406”是由泾阳链霉菌制成的。因此，土壤中的微生物对增加土壤肥力、改善土壤结构、促进自然界的物质循环具有重要作用。