1.光合作用
光合细菌的光合作用与绿色植物和藻类的光合作用机制有所不同，绿色植物和藻类的光合作用一般是将二氧化碳转化为葡萄糖并释放出氧气，光合细菌一般没有氧气产生，有时会产生氢气。大部分光合细菌还能以厌气的硫还原菌所产生的硫化氢，二氧化碳为营养源进行光合生长。光合细菌在自然水域的厌气层和好气层都发生碳素循环，在厌气层中光合细菌除参与碳素循环外，还参与硫循环。
2.固氮功能
大多数光合细菌具有固氮酶，当PSB与异养细菌共培养时，它能利用异养细菌分泌的丙酮酸，在有氧条件下固定大气中的氮。
3.提高植物抗病性和消除有害自由基，促进植株生长
光合细菌含有抗病毒因子，在光合及黑暗条件下均有钝化病毒，阻止病原菌滋生。Psb能对危害卷心菜的镰刀菌能产生胞溶作用，减轻他们对植物的危害。PSB还能氧化或分解土壤中的硫化氢和胺等有毒物质，对土壤起着一定的解毒作物。PSB通过促进土壤放线菌的大量增殖，有利于减少或抑制土壤病原菌发生，保护了作物免遭病害。
4.对杀虫剂的降解作用。
通过用不同浓度的光合细菌对杀虫剂作棚菜农药残留试验表明，随着喷施复合光合细菌浓度的增加，棚菜残留农药被讲解的效果越来越好。复合光合细菌在生长过程中能够讲解和利用化肥和农药，产生有用物质及分泌物成为各自或相互生长的营养和原料，应用光合细菌技术可达到讲解农药残留。
5.在防治病虫害方面的应用
光合细菌能促进土壤中固氮菌，放线菌，根瘤菌，细菌的生长，抑制丝状真菌的生长。放线菌的增多有利于土壤中抗菌素和激素类物质的增加，对各种病害起一定的抑制作用，减少病害发生。大面积使用光合细菌，有效地分解土壤中有害物质，在种植范围内形成稳定的光谱，利用害虫的趋光性，在一定程度上遏制害虫的危害。
6.进行水产禽畜养殖
光合细菌是一种营养丰富，营养价值高细菌，菌体含有丰富的氮基酸，叶酸，B族维生素，尤其是维生素B和生物素含量较高，还有生理活性物质辅酶Q。光合细菌的体积为小球藻的1/20，特别是适合作物刚孵出仔鱼的开口饵料。
