能将空气中的游离氮气转化为体内含氮有机物的土壤微生物。一般可分为两类：一类为在土壤中能够独立生活的自生性固氮微生物，包括好氧性的自生固氮菌、厌氧性的固氮梭菌以及某些固氮蓝藻等。另一类为能够与植物营共生生活的共生性固氮微生物，包括与豆科植物共生的根瘤菌以及与某些植物共生的其他细菌、放线菌和真菌。固氮微生物对丰富土壤氮素含量，有很大的作用。