土壤中所含的各種微生物在自然界物質轉化中起著極為重要和不可替代的作用。

　　植物生長需要各種養分，其中氮是植物所需的最重要的養分之一。空氣中富含n2，但植物不能直接利用n2，必須把n2轉化成礦物態的n2才能供植物利用，現在，農田里廣泛施用化肥??化工廠里人工合成的氮肥。但人工合成氮肥是有限的，全世界所有的合成氮工廠的年生產能力也只有0．4億噸左右。這滿足不了日益增長的對氮肥的需求。現在，全世界每年大約需要1．75億噸氮肥。而土壤中含有許多微生物具有固氮作用，如甲烷菌、根瘤菌、光合固氮菌和藍細菌等，它們每年能直接從空氣中固氮1億多噸供自身及植物利用。微生物固氮，不會像人工固氮需要投入大量資金建工廠，消耗許多能源和產生許多污染物，它們固氮只需在常溫常壓下就能進行。

　　礦物態的氮素，連同其他成分如磷、鉀、硫等被植物吸收后，植物開始生長和進行生命活動，在這些過程中，植物利用光能進行光合作用，固定cO2，合成葡萄糖、淀粉、纖維素等。同時，也利用含氮物質合成含氮有機物。這些碳水化合物、含氮有機物通過生態系統的食物鏈一級級地傳遞，使碳水化合物、含氮有機物等進入到食草、食肉動物體內，也進入到我們人類的體內，供我們進行生命活動需要。

　　植物枯死后的枯枝敗葉，動物生命活動過程中排出的各種排泄、分泌物以及動物死后的殘體又進入到土壤。而這些東西是由有機物所組成的，它們不能直接作為養分供給植物利用，此時，又需要微生物來大顯身手了。

　　土壤中和動植物體上都含有各種腐生性的微生物，這些微生物開始殘食動植物的尸首和廢物了。

　　對于淀粉、纖維素類多糖，微生物利用它們機體所含的各種水解酶先把它們降解成葡萄糖，然后，葡萄糖又在各種酶的作用下被分解為有機酸（如乳酸、乙酸等）、醇類（如酒精、甲醇等）、甲烷、H2等。此后，這些中間產物再進一步被氧化變成cO2和水。從而把它們釋放回大氣和土壤中。

　　對于含氮有機物（主要是蛋白質），則在蛋白水解酶的作用下被降解變成肽類、氨基酸等，氨基酸可通過脫氨基和脫羧基作用被分解為胺、碳水化合物及氨氣等，這些可再進一步分解，變成硝酸、CO2和水等。而土壤中另有一些細菌，如硝化細菌和反硝化細菌，能把土壤中的硝酸鹽進行轉化，有的被還原成n2回到大氣中去，實現物質的循環轉運。

　　土壤中的微生物除了能對上述碳素和氨素進行轉化之外，對硫、磷、鐵、銅等元素也能進行轉化，實現物質的循環。

　　正是由于自然界中存在的微生物的轉化作用，才使得地球這個物質資源有限的星球能周而復始地進行一代代的生命體的循環，使地球物質資源不會枯竭，使地球上的生命體代代相續。

　　不僅如此，存于土壤中的微生物及后來轉移到動植物體上的微生物對動植物的生長發育也產生極為重要的作用，具體作用將在以后的章節再談。