土壤微生物生物量碳占微生物干物质的40%～45%，是反映土壤微生物生物量大小最重要的指标。微生物在其生命活动过程中不断同化土壤环境中的碳，同时也可以通过代谢产物的方式向外界释放碳。因此，微生物对有机碳的利用率是一项反映土壤质量的重要特征。

土壤微生物生物量碳最初测定方法为1976年建立的氯仿熏蒸培养法（fumigation-incubation, FI），其原理是基于氯仿熏蒸将土样中微生物细胞杀死和溶解，再根据熏蒸土壤和未熏蒸土壤在一定培养期内释放的二氧化碳（CO₂）差值以及矿化比率（K）来估算土壤微生物生物量碳。1987年，该方法被改进后建立了氯仿熏蒸提取-容量分析法，1990和1993年进一步改进为氯仿熏蒸提取-仪器分析法。这两种方法都是经硫酸钾（K₂SO₄）溶液提取，根据熏蒸土壤和未熏蒸土壤测定的有机碳含量的差值和提取效率（或转换系数）来估计土壤微生物生物量碳。

土壤微生物生物量碳虽仅占土壤有机质的1%～4%，却是土壤有效养分重要的源和汇，其容量会受到环境条件（如气候条件、土壤质地等）以及施肥、耕作、栽培等农艺措施和植被类型的影响，是反映土壤质量演变的重要指标。

微生物量碳周转期是土壤微生物碳元素循环的重要指标之一，是指微生物完成自身全部碳元素的更新所需的时间。可通过测定一定时期内的释放量或标记微生物量中¹⁴C的衰变量，并借助一级动力学方程计算得到。土壤微生物生物量碳的周转期为0.14～2.50年，因测定方法、环境条件、土壤类型及利用特性等而略有差异。