在自然界里有许多微生物对植物的生长发育是有益的，把其中活性最强的菌种筛选出来，人工培育繁殖，制成肥料应用于农业生产就是微生物肥料。
目前可应用于农业生产的微生物肥料大致有以下几类。
（1）固氮微生物。
这类微生物有独特的、固定空气中氮素供应植物吸收的作用，如根瘤菌与豆科作物的根共生形成根瘤，在根瘤中固定空气里的氮素；自生固氮菌、光合细菌和固氮兰藻则可在土壤中生活，直接固氮；还有一种螺旋状固氮菌可利用植物根系在土壤中的分泌物生长发育，固氮活性高于一般的自生固氮菌。
（2）磷细菌。
磷是作物生长发育必需的营养元素，土壤里虽然有不少的磷，但绝大多数处在难溶性的无效状态。磷细菌可以把土壤中处于无效状态的有机磷、无机磷化合物分解，释放出其中所含的磷供应根系吸收。
（3）钾细菌。
和磷细菌相似，钾细菌可以把土壤里难溶性的含钾矿物分解，释放出所含的钾供应根系吸收。钾细菌是从蚯蚓体内筛选出来的菌种，菌体含钾量可达33%～38%，有的钾细菌菌种还具有固氮和抗菌的能力。
（4）菌根真菌。
土壤中某些真菌形成的菌丝能附在植物根表面，或者长入根中共同生活。这些菌丝吸收水和磷的能力很强，不仅能满足自身的需要，而且可以供应植物，等于扩大了根系的生长范围，有利于植物的生长发育。
（5）纤维分解菌。
利用作物秸秆制造堆肥或直接耕翻入土壤时，秸秆分解很慢。此时，加入促进纤维分解的微生物如木霉等，可使秸秆快速腐熟。在日本这类微生物肥料的产品较多。
（6）抗生菌。
土壤中存在有许多致病微生物可引起植物病害，如导致番茄晚疫病的镰刀菌等。大量使用杀菌剂农药虽有良好的防治作用，但是对于蔬菜作物来说，大量使用农药的蔬菜是不受欢迎的，农药的施用又会同时杀死土壤中有益微生物，得不偿失。所以，国内外许多地方应用抗生微生物肥料以部分替代或者完全替代（对于生产绿色食品蔬菜的农业单位）化学农药。我国60年代大量推广应用的5406菌肥就是一种放线菌类抗生微生物肥料。中国农业科学院生物防治研究所已筛选出一些抗生微生物菌株，其中有一种抗生菌已应用于三维强力肥中。
微生物肥料有菌剂、颗粒型肥料和不造粒肥料三种剂型。菌剂主要用于拌种，使微生物与种子直接接触，用量较小，便于使用；颗粒型和不造粒肥料则可与化学肥料一样用作基肥或追肥。
