农田土壤微生物主要包括细菌、真菌、古菌、病毒以及小型原生动物等，是农田生态系统的重要组成部分。农田土壤微生物数量大，多样性高，每克农田土壤大约含有10⁷～10¹⁰个微生物，包括10⁴～10⁷个不同的种类。农田微生物中细菌数量最多，真菌、古菌次之，原生动物等数量较少。农田土壤微生物随空间距离变化呈现一定的地理分布模式，随时间推移呈现明显的季节分异。根据农业利用类型不同，农田生态系统又可分为水稻田与旱地等。由于自然因素（土壤母质、发育历史、气候）、生境异质性（土壤pH和养分状况）、作物类型及人类活动的影响，不同农田生态系统土壤微生物群落组成和多样性之间存在显著差异。

农田土壤微生物为其生态系统碳、氮循环提供了动力，有利于土壤团聚体的形成，促进土壤保水保肥，其中农田根际益生菌（PGPR）和病害拮抗菌对作物病虫害防治等具有重要作用。长期以来，可培养的农田土壤微生物比例仅占其总量的0.1%～10%。随着高通量测序技术的发展，农田土壤微生物的群落结构与功能得到了进一步解析，为农业可持续发展提供了理论支持。