Vi sinh vật là bất kỳ sinh vật nào quá nhỏ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường: vi khuẩn, vi sinh vật cổ, nấm, động vật nguyên sinh và một số loại tảo. Chỉ một thìa cà phê đất khỏe mạnh cũng có thể chứa hàng tỷ vi sinh vật, và hoạt động của chúng chi phối rất nhiều thứ mà người nông dân quan tâm.

Vi sinh vật trong đất phân hủy chất hữu cơ, giải phóng nitơ, phốt pho và lưu huỳnh dưới dạng cây trồng có thể hấp thụ. Một số khác cố định nitơ từ không khí, hòa tan phốt phát hoặc thúc đẩy sự phát triển của rễ. Một số là tác nhân gây bệnh. Sự cân bằng rất quan trọng. Đất giàu vi sinh vật đa dạng thường có khả năng ngăn ngừa bệnh tốt hơn so với đất đã bị khử trùng hoặc bón phân quá mức.

Nơi mà chúng quan trọng nhất

• Sự phân hủy và chu trình dinh dưỡng
• Cố định nitơ trong các nốt sần của cây họ đậu
• Quan hệ cộng sinh nấm rễ với bộ rễ
• Ức chế bệnh tật và hình thành cấu trúc đất

Vi sinh vật phản ứng nhanh chóng với các biện pháp quản lý. Việc cày xới, khử trùng và lạm dụng phân đạm tổng hợp đều làm thay đổi quần thể vi sinh vật. Cây che phủ, phân hữu cơ và giảm thiểu sự xáo trộn có xu hướng giúp phục hồi quần thể, mặc dù cơ chế chính xác vẫn đang được nghiên cứu.