人工湿地微生物种类繁多，包括真菌、细菌、古菌、藻类等。好氧、厌氧、兼氧型细菌均可在其中很好地存活。植物种类、温度、溶解氧、氧化还原电势以及pH是影响人工湿地微生物的主要因素。人工湿地微生物可调控养分循环，促进湿地植物的生长。人工湿地微生物含有大量产甲烷微生物和甲烷氧化微生物，调控甲烷等温室气体的排放。此外，人工湿地微生物是降解污染物的主力军，通过分解、固定、转移、生物吸附等作用，有效地清除有机污染物和重金属污染物。正是由于各种微生物相互间协同作用，人工湿地微生态系统才得以平衡。