（1）提高土壤肥力。這是微生物肥料的主要功效，例如各種自生、聯合或共生的固氮生物肥料，可以固定空氣中的氮素，增加土壤中的含氮量；多種分解磷鉀礦物的微生物，如硅酸鹽細菌能分解土壤中的鉀長石、云母及磷礦石，使其中難溶的磷、鉀有效化。

（2）制造和協助農作物吸收營養。有些菌肥施用后，由于微生物的活動，不僅能增加土壤有效養分，還能產生多種激素類物質和各種維生素，從而促進作物的生長；根瘤菌肥中的根瘤菌向豆科植物一生提供的氮素占其一生需要量的30%～80%；VA菌根是一種土壤真菌，它可以與多種植物根共生，其菌絲伸出根部很遠，可以吸收更多的營養供各種植物利用，其中以對磷的吸收明顯。

（3）增強植物的抗逆性。有些微生物肥料的菌種接種后，由于在作物根部大量生長繁殖，成為作物根際的優勢菌，它們可分泌抗真菌和細菌的抗生素，從而抑制多種病菌的生長。VA菌根的菌絲則由于在作物根部的大量生長，除了可以吸收有益于作物生長的營養元素外，還可以增加作物對水分的吸收，提高作物的抗旱能力。