土壤是微生物繁衍生息的天堂，根据调查研究显示，1克土壤里就有数亿个微生物，即使在渺无人烟的沙漠，1克砂土中也有十万多个微生物存在。它们一般都藏在土层10～20厘米深处。土层越深，微生物数量就越少；在最表层的土壤由于阳光的照射，水分又少，所以存活的微生物数量也较少。
在土壤中有多种类群的微生物，它们对自然界物质的转化和循环起着极为重要的作用，尤其对农业生产和环境保护有着不可忽视的影响。根际微生物与植物的关系特别密切，不同的土壤和植物受根际微生物产生的影响显著；此外，不同根际的微生物由于其生理活性和代谢产物的不同，也将对土壤肥力和植物营养产生积极或消极的作用。土壤微生物不仅对土壤的肥力和土壤营养元素的转化起着重要作用，而且对于进入土壤中的农药及其他有机污染物的自净、有毒金属及其化合物在土壤环境中的迁移转化等都产生极为重要的影响。
土壤是微生物生活的大本营，目前已知的在土壤中数量最多的微生物是细菌，其次是放线菌和真菌。还有霉菌、酵母菌、藻类以及原生动物等。
1.土壤细菌
土壤细菌在土壤微生物中数量最多、分布最广，占微生物总数的70%～90%，常见的有节杆菌属、芽孢杆菌属、假孢菌属、土壤杆菌属、产碱杆菌属等。主要是能分解各种有机质的种类。土壤细菌主要包括土壤自养细菌和土壤异养细菌。自养细菌能直接利用光能或无机物氧化时所释放的能量，并能同化二氧化碳，进行营养，如硝化细菌、硫黄细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌。异养细菌也能从有机物中获取能源和碳源。对农业生产来说，土壤细菌又可分为有益的和有害的，有益的包括固氮菌、硝化细菌和腐生细菌，有害的如反硝化细菌。
因为细菌个体小、代谢强、繁殖快与土壤接触的表面积大，所以它是土壤中最活跃的因素。不同的细菌种属在土壤中起着不同的作用，有些细菌在土壤碳、氮、磷、硫的循环中还担当着重要的角色。
2.土壤放线菌
在形态学特征上土壤放线菌是指细菌和真菌间过渡的单细胞微生物，是一种直径在0.5～0.8微米之间、呈分枝状的菌丝。典型丝状放线菌主要属于链霉菌属和小单孢菌属两类。能够广泛利用纤维素、半纤维素、蛋白质、木质素等含碳和含氮化合物。农田土壤中检出的放线菌主要是链霉菌属。放线菌广泛分布在土壤、堆肥、淤泥、淡水水体等各种自然环境中，其中土壤中的数量及种类最多。放线菌以孢子或菌丝片段存在于土壤中，每克土壤中的细胞数在104？106之间变动。土壤中的放线菌种类很多，大部分属于链霉菌属，其次是诺卡氏菌属，再次是小胞菌属，它们大部分均属于好氧腐生菌。放线菌最适宜生长在中性、偏碱性、通气好的土壤中，能转化土壤有机质，产生抗生素，对其他有害菌能起到抵抗的作用。高温型的放线菌在堆肥中对其养分转化起着重要的作用。
3.土壤真菌
土壤真菌是指土壤中具有真核细胞的单细胞或多细胞分枝丝状体或单细胞个体，属于真核生物。土壤真菌以土壤作为活动场所来完成它自身的活动。广义的土壤真菌还包括森林表土腐朽植物和枯枝落叶层上的真菌，常见的有藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲及有性世代不明的半知菌属等。上述菌属大部分属于好气性腐生菌，有的则寄生在植物上并有致病性。真菌的菌丝具有分解有机物的能力。真菌对土壤酸碱度的要求比放线菌和细菌所要求的要低一些。可以说，真菌是酸性土壤，特别是森林土壤中的主要分解者。
从不同的角度来划分，土壤真菌有不同的分类。一般认为土壤真菌可分为土壤习居菌和土壤寄居菌两类。前者在土壤中经常广泛地存在，如腐质霉属、毛霉属、青霉属等；后者是植物或动物的寄生菌。
按具体生存环境又可以把它们分为森林土壤真菌、耕地土壤真菌、荒地土壤真菌、湿地土壤真菌、火烧土真菌等。按研究对象（如植物根）也可以把它们分为根围真菌、根表真菌、菌根真菌、维管束真菌等。
如果按生理类型来进行区分，则可以分为植物寄生菌、动物和人体寄生菌、纤维素分解真菌、木质素分解真菌、果胶和半纤维素分解真菌、甲壳质（角素）分解真菌、糖真菌、捕食性真菌等。
总之，从不同的方面来讲真菌有不同的分类，这也体现了它种类繁多，所以在进行鉴别时一定要仔细区分。
多数土壤真菌分布范围比较广，但都能够选择最适宜的生存环境。青霉属、毛霉属的分布北方多于南方，而镰刀菌属、根霉属、异水霉属、笄霉属、曲霉属的分布则南方多于北方。土壤真菌的种类和数量以表土层和亚表土层为最多，随着土层的加深而逐渐减少，但青霉属、曲霉属、毛霉属、被孢霉属、木霉属的某些种类是常见的深土层分布菌。
除上面三种土壤菌类外还有一些其他的菌类微生物，这些菌类微生物都是土壤中生物的利用价值较高的营养物质的生产者和提供者。