微生物肥料可替代或部分替代化肥的施用。微生物肥料的种类很多，按其制品中特定的微生物种类分为细菌肥料（如根瘤菌肥、固氮菌肥）、放线菌肥料（如抗生菌肥料）、真菌肥料（菌根真菌肥料）等；按其作用机理分为根瘤菌肥、固氮菌肥、解磷菌肥、解钾菌肥等。为生物肥料有增进土壤肥力、制造养分和协助植物吸收养分及增强植物的抗病和抗旱能力等作用。
一，增进土壤肥力
提高土壤肥力是微生物肥料的主要功效之一。例如各种自生、联合或共生的固氮微生物肥料，可以增土壤中的氮素含量。多种溶磷、溶钾的微生物，如一些芽孢杆菌、假单胞菌的应用，可以将土壤中难溶的磷钾解离，转变为植物可吸收利用的磷钾化合物。
二，制造和协助植物吸收养分
根瘤菌肥是微生物肥料中重要的品种之一，其中的根瘤菌可以侵染豆科植物根部形成根瘤，根瘤中的根瘤菌利用寄主植物提供的能量和厌氧环境，在根瘤菌固氮酶系的催化作用下将空气中的游离态氮固定转变为氨，进一步转化成谷氨酰胺和谷氨酸类植物能吸收利用的优质氮素，供寄主豆科植物利用。va菌根可以与多种植物根系共生，其菌丝可以吸收更多的营养供给植物利用，其中以对磷的吸收最明显，对锌铜的吸收也明显加强。
三，增强植物的抗病和抗旱能力
微生物肥料施入土壤后，肥料中的微生物在植物根部大量繁殖，成为植物根际的优势菌，除了滋生的作用外，他们的生长繁殖抑制了病原微生物的繁殖；有的微生物肥料还均有拮抗病原微生物的作用。起到了减轻植物病害的功效。菌根真菌则由于在植物根部大量生长，除了菌丝帮助植物吸收营养元素外，还可以促进水分吸收，提高植物的抗旱能力。
四，分泌生长刺激素
微生物肥料中的一些菌种还可分泌一些生长刺激素、维生素等，以刺激和调节作物生长，如固氮菌等能够产生维生素类物质（生长素、环己六醇、盐酸、泛酸、吡哆醇、硫胺素等），改善营养状况，使植物健壮生长。
微生物肥料能够保育、发育土壤，提高土壤肥力，防治环境污染，建立起高产农田的良好生态系统，促进农业的稳产增收。此外微生物肥料还有一些突出的优点：1，微生物肥料的施用可避免环境污染；2，与化肥相比，生产过程中能源消耗小，可节约能源，降低生产成本；3，微生物肥料不仅本身无毒无害，随为生物肥料施入田间的有益微生物肥生长代谢活动还可以活化土壤，对已污染的土壤进行生物修复；4，微生物肥料施于田间后，可以与植物根系形成为生态环境，并伴随着植物根系的生长而生长繁殖，在微生物不断的生长代谢过程中，持续地、非过量地向植物提供营养。
