微生物肥料的功能是多方面的。主要功能是向植物提供营养。首先是提供有效氮、磷、钾等主体营养。同时也使土壤中的中量元素和微量元素作为植物营养的有效性大为提高。微生物在降解土壤有机物时，产生的许多小分子含碳有机物，有的可供植物直接吸收，有的形成了植物激素，有的形成抗性物质，对提高作物品质，抗性、产量都有好处。
除了肥料的主体功能外，微生物肥料还可保持土壤中的水分，防止土壤已有肥料的流失。微生物肥料中微生物的代谢活动可以散发出一定量的生物热，可以增加地温，由于微生物的活动，可使土壤空松，增加土壤孔隙度，防止土壤板结。
微生物肥料还有一定的环保功能，它可减少农业废弃物，如畜禽粪便，秸秆造成的环境污染，将它们转化为有用的农业资源；它可以降解农药残留，可以消除上一茬过量除草剂的残留，减少不同种植品种间的影响。还有一些微生物菌剂，可以吸附土壤中的部分重金属，减少可食作物中的重金属残留。
长期使用微生物肥料，可以减轻病虫草害，减少农药施用量，逐步提高无残留农作物在农产品中的比例，从而增加农民收入，提高消费者健康水平。长期使用微生物肥料，还可提高土壤腐殖质，使得土壤越用越好，防止土壤退化，实现养地的功能。
在《微生物肥料生产菌株质量评价通用技术要求》(NY/T1847—2010）行业标准中，将微生物肥料作用机理通过菌株质量评价方式归纳为6个方面，其具体功能表述为：提供或活化养分功能、产生促进作物生长活性物质能力、促进有机物料腐熟功能、改善农产品品质功能、增强作物抗逆性功能、改良和修复土壤功能。
该标准是我们对微生物肥料产品包装标识、技术培训和广告宣传的依据。同时，按照《微生物肥料田间试验技术规程及肥效评价指南》(NY/T 1536—2007)的规定，进行田间试验的方案设计、试验实施、数据分析、效果评价和试验报告撰写，实现对微生物肥料功能效果的科学客观评价。
微生物肥料有这么多功能，若要使这些功能充分得到发挥是需要一些条件的。主要条件就是水、温度和有机物。在干旱的沙漠地带很难发挥微生物肥料的功能，在严寒的冻土地区，周年都在0℃左右的土壤中很难发挥微生物肥料的功能。如果土壤中缺少有机质，微生物无法获得生长所需的能源和微生物繁殖所需的有机元素，就无法进行新陈代谢活动，微生物也发挥不了其在农业生产和环境物质转化中的有效功能。