土壤微生物群落对土壤管理措施和气候变化等环境改变敏感。土壤微生物群落组成复杂，传统培养法了解的土壤微生物不足10%。因此，人类对土壤微生物群落组成的研究有限。

土壤微生物群落受土壤物理化学条件（土壤温度、土壤湿度、土壤pH、土壤营养元素含量、土壤结构等）、地上植物群落（种类和丰度）、微生物相互作用等多个非生物因素和生物因素影响，包括土壤细菌、土壤真菌、土壤古菌、土壤病毒和土壤原生生物。

分子生物学方法利用核酸和磷脂脂肪酸等小分子区分微生物，可快速鉴定微生物群落组成，减少了对培养方法的依赖。20世纪90年代发展的第二代测序技术可以对系统发育信息基因片段进行高通量测序，将细菌、古菌和真菌的研究精确到物种水平。

对土壤微生物群落的研究有助于探究土壤微生物时空分布规律。例如，土壤微生物分布的特异性、广泛性，以及如何评价土壤微生物群落中大量的“稀有物种”（群落中大量的低丰度物种），为预测土壤微生物群落组成年度或季度变化提供可能；解析影响土壤微生物群落组成的环境因素和微生物相互作用；厘清影响土壤微生物群落组成的潜在生态过程，如随机性生态过程（扩散、漂变等）和确定性生态过程（环境选择）；建立土壤微生物群落组成或相关基因与特定土壤功能的关系，为预测土壤功能变化提供微生物基础和科学依据。