微生物最主要的特点就是体积小，种类多，繁殖迅速，适应环境能力强。微生物广泛分布于自然界中。可以说，凡是它们能够生存的地方，都是它们的家园。
当然，微生物聚集最多的地方还是土壤，那里为微生物生长提供了所需要的各种基本要素，而且还具有保温性能好、缓冲性强等优点，因此，土壤是微生物的大本营，是人类最丰富的菌种资源库。
土壤中尤以细菌最多，约占土壤微生物总量的70-90%。土壤中不同类型的细菌有不同的作用。有的能够固定空气中的氮元素，合成细胞中的蛋白质；有的能够分解农作物的秸杆，它们大多是异养菌。除了细菌以外，土壤中数量较多的其它微生物是放线菌（抗生素的主要产生菌）和真菌，而藻类和原生动物等较少。
土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。微生物是一个体积小面积大的系统，有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面，因此吸收多、转化快，为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供物质基础。
自然界物质丰富，品种多样，为微生物提供丰富食物。微生物的营养类型和代谢途径多样，从无机营养到有机营养，能充分利用自然资源；呼吸类型多样性，在有氧环境、缺氧环境，甚至是无氧环境均有能生活的种类。环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH值造就了微生物的繁多种类和庞大数量。
土壤中含有各种 各样有机和无机营养物，它是微生物生长和发育的天然培养基土壤中的微生物种类极其丰富，1g耕作土壤中含有25亿个个细菌、70万个放线菌、40万个真菌、5万个藻类、3万个原生动物。
大多数微生物以裂殖方式繁殖后代，在适宜的环境条件下，十几分钟至二十分钟就可繁殖—代。多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接触，易受环境因素影响，引起遗传物质DNA的改变而发生变异。
微生物肥料是因微生物生命活动而导致农作物得到特定的肥料效应的―类制品，是从土壤中筛选以至驯化出能改善作物营养的微生物。
它包括固定空气中分子态氮，将其转变为植物可利用态氮素的自主或共生固氮菌；在土壤中将矿物态植物不能利用的磷和钾转变为有效磷和钾的微生物，即磷细菌和钾细菌；以及能分泌出多种有益作物生长的刺激素和抗生素的植物根圈促生细菌。
总之，凡是能直接或间接改善作物营养状况的微生物，将其制成菌剂或加入其他填充物，包括少量化肥和一些草木灰等作为载体，都可作为菌肥广泛应用于农业生产。
微生物肥与其他肥料一样，都是为了改善作物的根际、叶面营养，促进作物的生长发育，增强作物抗逆性，进而提高作物产量，改善农产品品质，它的肥料效应—般认为是广义的，不仅仅是营养物质方面，也包括了对作物生长刺激、调控，协助作物吸收水分以及由于接种微生物在作物根物根际的广泛生长而降低或抑制有害微生物的存活，从而表现出减轻一些病虫害的效用。
微生物的研究在农业领域有着广泛的应用：
环境方面：微生物可以修复土壤，恢复土壤活力，减少重金属污染，而且不会产生二次污染。微生物还可以净化水质，清除空气中有毒气体。
农作物生长：微生物可以促进农作物吸收营养物质，促进农作物的生长，提高农作物的免疫力。这些都不会像化学药剂和激素那样污染环境和农产品。
有机肥：微生物有机肥是有机肥的一大进步，比化肥、精致有机肥、农家肥等有着诸多优点。
在农业领域，微生物的研究虽然还处在单体微生物的研究阶段，仅仅在这个阶段的研究成果已经在农业领域得到很好的应用。
因此，微生物肥料具有与化肥、有机肥不同的作用机理，在某些方面有其独特的作用，因而受到多国重视。目前至少有70多个国家在研究、生产和应用微生物肥料。
