המיקרוביולוגיה משמשת ככלי חשוב בחקלאות על מנת לשפר את יבולי הצמחים ולשמור על בריאות הקרקע. חיידקים ופטריות משפיעים על מגוון תהליכים בקרקע ובצמחים, כולל פירוק חומרי אורגניים, צמיחת השורשים, זיהום חיידקי ומניעת מחלות צמחים. באמצעות השימוש בחיידקים ופטריות משתלבים אף בתהליכי חקלאות ירוקה וכך מפחיתים את הצורך בשימורי בידור כימיים המזיקים לסביבה. לדוגמה, חיידקים יכולים לשפר את איכות האדמה על ידי פירוק מחלקי הצמח והחומרים האורגניים, ובכך לספק תזונה מיטבית לצמחים. פטריות יכולות לשמש כגורמים ביולוגיים למידור מגוון צמחים, ולהשפיע על הצמיחה והבריאות שלהם. כך, בעזרת המיקרוביולוגיה, ניתן לשפר את בריאות הצמחים ולקדם את יבולי החקלאות בצורה יעילה וברוחב היקף