施用固氮微生物肥料可以增加土壤中的氮素来源；解磷、解钾微生物肥料能将土壤中难溶的磷、钾分解出来，转变为作物能吸收利用的磷、钾化合物，改善作物的营养条件。根瘤菌侵染豆科植物根部，固定空气中的氮素，微生物在繁殖中产生大量的植物生长激素，刺激和调节作物生长，使植株生长健壮，促进对营养元素的吸收。微生物肥料在作物根部大量生长繁殖，抑制或减少了病原微生物的繁殖机会，抗病原微生物的作用减轻作物的病害，菌丝增加对水分的吸收，使作物抗旱能力提高。使用微生物肥料后提高农产品品质，如蛋白质、糖分、维生素等含量，有的可以减少硝酸盐的积累，在有些情况下，品质的改善比产量提高好处更大。
