土壤肥力在很大程度上取决于土壤中腐植酸的含量。腐植酸生物刺激素的一系列特性像阳离子交换量、氧的含量以及保持水分的能力是腐植酸增加土壤肥力和促进植物生长的主要原因。最重要的是腐植酸可以和金属阳离子、氧气、氢氧化合物结合，从而慢慢释放以供作物利用，正是由于这些特性，腐植酸可以在改良土壤方面发挥物理的、化学的、生态的等多种效应。
首先腐植酸生物刺激素可以改善土壤的物理结构。腐植酸可以促进团粒体的形成，增强土壤保水保肥能力，对比较硬的土地如盐碱地，可以改善土壤的通风透气性，以改变土壤碱性强、土粒分散、土壤结构差的理化性状，改进耕作条件。
其次腐植酸生物刺激素在改善土壤化学性状方面具有如下作用。中和土壤的酸碱性，调节pH值;可以螯合金属阳离子以利于根部的吸收利用;在作物的根部保持水分，可溶解无机化肥进而减少他们的流失;减少磷与钙、铁、镁、铝的反应，或将它们从无效态转换成可以被植物吸收利用的形态;可以减少土壤中的有毒物质。
腐植酸对肥料的增效作用腐植酸由于能吸附、交换、活化土壤中很多矿质元素，如氮、磷、钾、钙、镁等，使这些元素的有效性大大增加，从而改善了作物的营养条件。在化肥中起到增效剂的作用，而且减轻化肥对土壤理化性状产生的不良影响。
对氮肥增效的作用表现在：减少氮素挥发损失，促进氮的吸收，提高氮肥利用率。对土壤中有机氮矿化速度加快，提高土壤速效氮的含量。
对磷肥的增效作用表现在：减少土壤对速效磷的固定,起到解磷的作用，使土壤中难溶性磷转化为有效磷,促进农作物对磷的吸收。提高磷肥有效利用率,促进土壤中有机、无机磷的转化，增加磷在土壤中的移动距离，刺激作物根系发育。
对钾肥增效作用表现在：能减少土壤中对钾的吸收固定，提高速效钾利用率。促进难溶性钾的释放，增加速效钾的数量，能够缓解钾肥对土壤和作物产生的不良影响，对改善作物品质有良好效果。
另外，腐植酸还可以与难溶性微量元素发生螯合反应，生成可溶解、易被植物吸收的腐植酸微量元素螯合物，有利于根部或叶面吸收复合微生物在种植上的应用复合微生物肥料在农作物上推广应用，不仅可以提高化学肥料的有效利用率，肥料利用率可以提高10%～30%，应用试验表明：用侧孢芽孢杆菌生产的复合微生物肥料连续使用两年以上，土壤中有益放线菌数量增加8.4倍，固氮菌增加39倍，从而达到活化、蔬松土壤，提高土壤肥力的作用，有益微生物菌的大量繁殖，可以把多年沉积固定在土壤中的化学肥料活化后再一次供农作物吸收利用。同时土壤中侧孢芽孢杆菌数量的增加，对土传真菌性病害以及根结线虫能进行有效生物防治，其防治率可高达70～80%，与化学农药的防效相当。从而减少化学农药的使用量，提高农作物的品质和产量以及抗重茬的能力。
