存在于地表面或土壤颗粒间隙和颗粒表面的微生物。土壤中可以观察到细菌、放线菌、子囊菌、担子菌、酵母菌、藻类、原生动物等多种微生物。其种类和数目随土层深度、氢离子浓度、温度、湿度和季节而有明显变化。藻类在地表面或靠近地表面的土层进行光合作用，硝化细菌、铁细菌和硫细菌等进行化学合成作用，其他微生物则营有机营养生活。在深层土壤等特殊条件下还发现有进行特殊化学合成作用的无机营养型细菌。细菌多分布在中性至弱碱性土壤，好氧性细菌多分布在上部土层，厌氧性细菌则多分布在下部土层。真菌多分布在酸性土壤。枯草杆菌、假单胞菌、梭状芽孢杆菌、大肠杆菌、纤维分解菌、放线菌以及各种真菌等，都是营有机营养生活的，都能分解土壤有机质，作为分解者而在自然界（生态系）的物质循环中起着重大作用。由土壤微生物引起的土壤呼吸与碳素循环有关，而由土壤微生物引起的固氮作用、硝化作用、反硝化作用等则与氮素循环有关。生物体内保持的营养盐分，经土壤微生物分解矿化，重新转化为植物能够利用的形态。S．A．Waksman很重视土壤微生物社会中由抗菌物质的存在所出现的生物拮抗作用。