根瘤菌在皮层细胞中迅速分裂繁殖，皮层细胞因根瘤侵入的刺激，也迅速分裂和生长，从而使根的局部体积膨大，形成瘤状突起，即根瘤。

根瘤菌从根瘤细胞中摄取生长所需的水分和养料，它能固定游离氮、合成含氮化合物，为豆科植物所利用。豆科植物与根瘤菌的共生因得到氮素而获高产；

同时由于根瘤的脱落，具有根瘤的根系或残株遗留在土壤中，能增加土壤的肥力。利用豆科植物作绿肥或与其他作物轮作、间作，增产效果显著。

豆科植物能肥田，是由于根瘤菌的固N作用。除豆科植物有根瘤外，其他一些植物也有，这些植物可分为赤杨型、苏铁型、罗汉松型三大类：

①赤杨型。

木麻黄、桦木、胡颓子、鼠李、马桑、白蜡树、蔷薇、杜鹃和杨梅等，多为放线菌与根共生形成。

②苏铁型。

苏铁多与蓝藻共生，个别与极毛杆菌和固氮菌共生；

③罗汉松型。

如罗汉松、金钱松与细菌共生。非豆科植物固定的氮量与豆科植物几乎相近，如桤木与放线菌的共生结合体，在森林内可为地表土壤积累N素61～157kg/（a·ha）；红桤木纯林的固N量竟高达325kg/（a·ha）；成年的木麻黄林约可固定N素58kg/（a·ha）。