在土壤中，微生物存在着共生、互生、捕食的关系。土壤微生物之间的相互作用是保证土壤生态系统稳定的重要因素之一。在自然生态系统中不同土壤微生物作用共同完成了对自然界中凋落物的分解,促进自然系统的物质循环和能量流动的进行。此外,在土壤中存在着大量的有益微生物菌群,如根际促生菌(PGPR),这些根际促生菌能使土壤的保持良好的健康情况,减少了病源微生物对植物根际破坏。
土壤微生物之间存在拮抗作用，土壤中的细菌产生物质对土壤内的真菌的生长繁殖起到抑制作用。放线菌类(Actinomyces)可分泌各种不同的抗生素，假球菌类(Pseudomonas)可分泌各种不同的抑病物质。乳酸菌(Lactobacillus)、酵母菌类(Saccharomyces)、木徽菌(Trichoderma)等等，都有抑病物质的分泌，只要能好好把握这些拮抗微生物培养于耕地中，它们就会无时无刻地分泌各种抑病物质来压制病虫害的滋长，自然农药的需求量也将随之下降。
一、土壤微生物之间的关系
土壤有益微生物的种类越多越好，就象人类社会中需要各种人物一样以相辅相成协力合作的方式生活在一起，才能使每个人的特殊才能发挥出来。例如多糖类(米，麦，高梁)，麦菌利用其能量而分解为单糖，这些用过的产物(单糖)，又成为酵母菌的食物，酵母菌分解利用过的单糖，被转化为酒精而遗弃，但这些酒精则又适合醋酸菌的需要，它又被醋酸菌利用之后，终被转为醋酸。酵母菌发酵时，产生的废气(二氧化碳)又为光合成菌取用为制造葡萄糖的原料。微生物群如此相辅相成的生活在一起，因此施用微生物时，单一菌种的施用，其效果远不如综合微生物群的施用。
二、有益微生物与植物之间的共生关系
传统想法中，根的功用是植物体定着基点，同时用以吸收无机养分及水分的器官。这一种传统的想法，对现今面临永续性地力的困难问题，则提不出充分合理的说明来。为什么植物所需的水分，无机肥充分供应之后，植物仍旧不能茂盛地成长?为什么根部不能完全地吸收这些养成分?为什么病原菌，病虫害会兹生繁衍而不可收拾?
现代科学己确认植物生理与微生物间不可离的共生关系。植物根部分泌物质来供应微生物的需要，同时微生物也生产各种不同物质来回馈植物体，两者实际上是共生的伙伴。要使植物生长茂盛，除了水分，养分之外，足够的土壤微生物也是最重要的必要前提。
植物体包括根，茎，叶，花，果实，事实上它整体的表面穿着一件微生物的外衣。在土壤中根的表面周围约五厘米的范围内，重重地围绕着高密度的微生物，称之为“根圈菌”。
植物排出其特有的分泌物来吸引无数的根圈菌微生物于其周围，使得根部周围的微生物密度远超出非根部的土壤区域，生活于根圈的微生物也泌出各种有机物，包括氨基酸，低分子糖类，低分核酸，生长激素及各种酵素等，这些有机物质对植物生长，生殖等生理作用有显著的效果，对农产品的质与量提升贡献很大。其他更有微生物侵入根部组织，在根胞内繁殖，这类称为菌根菌，但它不能破坏根部组织，却更能与根部细胞交换物质，共存共荣，促使根部活力，吸收力的增强，有利于植物健全的生长与自然抗病力的加强。在植物体表面也附着无数的微生物，这一些微生物的存在，不但能使植株强壮，更能保护植物，减少病害。要达到有机农法“减农药”“减化肥”的目标，就定夺于有益微生物在耕地上的培养之成功与否。
土壤微生物之间大多数存在着半共生关系,即“一种自然界中的生态相互依赖的关系,一种生物体因为改变其周围的自然环境,就为其后来的另一种生物体的生长创造了有利的条件”。在自然界中植物凋落物分解的过程中不同土壤微生物相互协作共同完成对自然界凋落物的分解。在分解过程中土壤微生物都会具有一个演变的过程：真菌在凋落物分解过程开始阶段占有更加重要地位,分解凋落物中存在的新鲜物质,而细菌在分解的最后阶段占重要地位来完成凋落物分解的最后几步和矿质化的过程。
