微生物在土壤中扮演著極為重要的角色，主要功能包括：
分解有機質。土壤中的微生物能夠分解植物殘渣、動物糞便等有機物質，釋放出營養物質，如氮、磷、鉀等，供植物生長。
形成土壤結構。通過代謝活動的氧氣和二氧化碳的交換，以及分泌的有機酸等，有助於土壤粒子形成大的團粒結構。
分解礦物質。微生物的代謝產物能促進土壤中難溶性物質的溶解，如磷細菌能分解磷礦石中的磷，鉀細菌能分解鉀礦石中的鉀。
固氮作用。某些微生物能夠將空氣中的氮氣轉化為植物能夠利用的固定態氮化物，增加土壤的氮含量。
促進植物生長。與植物共生的微生物如根瘤菌、菌根和真菌等為植物提供氮素、磷素和其他礦質元素的營養，以及有機酸、胺基酸、維生素、生長素等，促進植物生長。
降解污染物。微生物能夠降解有機化學污染物，如農藥、化肥、石油等，減小其對環境的影響。
生態平衡調節。與其他生物體之間相互作用，形成複雜的生態平衡，例如控制有害菌的繁殖。
這些功能共同促進土壤的健康和生產力，是土壤生態系統中不可或缺的一部分。