微生物分解作用是自然界中有機物質轉化的重要過程，主要通過微生物的活動實現。這個過程可以分為幾個關鍵步驟：
機械作用階段。在這個階段，動植物的遺體通過物理和生物作用被分解成較小的顆粒和碎屑。
生物異化作用階段。在這個階段，腐生生物在酶的作用下將有機物碎屑轉化為腐殖酸和其他可溶性有機物。這些物質隨後進一步分解，最終轉化為可供生產者重新利用的無機物。
淋溶過程。在這個階段，可溶性物質被水淋洗出來，進入土壤。
微生物分解作用涉及微生物分泌的酶，這些酶將細胞外的大分子有機物分解成小分子有機物（有時產生無機物），然後這些物質被微生物吸收進入細胞內部。這個過程包括體外有機物的分解和體內的細胞呼吸作用。
參與這個過程的主要包括營腐生生活的細菌、放線菌、真菌等微生物。這些微生物通過分解動植物殘骸中的多糖、蛋白質、核酸、脂類等物質，獲得生存所需的能源和營養物質。同時，它們也負責清除龐大的動植物殘骸，並將其中的物質以不同形式歸還到環境中。
微生物分解作用不僅限於陸地生態系統，還在水生生態系統中發揮重要作用，例如在石油與天然氣地質學中，微生物降解作用是指微生物利用烴類作為能源和碳源，分解並破壞各種烴類物質的過程。這包括了需氧生物降解和缺氧生物降解兩種類型。
總的來說，微生物分解作用是自然界中有機物質循環的關鍵過程，對於維持生態系統的平衡和功能至關重要。