土壤污染主要可以分為無機污染物和有機污染物，無機污染物主要包括酸、堿、重金屬、鹽類等；有機污染物主要包括有機農藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑等。微生物肥料修復土壤的基本原理是在適當的條件(水分、溫度、pH值等)下，肥料中的微生物菌群與土壤中原有的有益微生物共同形成優勢菌群，促進土壤生態系統中碳、氮、氧等元素的良性循環，從而修復土壤生態環境系統，使生態系統達到新的穩定的平衡。

    其中，微生物肥料對無機污染物的修復機理是微生物肥料進入土壤生態系統后，好氧菌、厭氧菌等微生物益生菌群，通過自身的生物反應，降低土壤的酸度，提高土壤的pH值，從而降低土壤中有害重金屬的毒害；同時肥料中的微生物菌可以將重金屬固定，促使土壤中活性重金屬變為有機結合態，形成過濾層和隔離層，降低作物對土壤中重金屬的吸收，從而避免土壤中重金屬等有害物質或其分解產物通過“土壤-植物-人體”，或通過“土壤-水-人體”間接被人體吸收，損害身體健康。

    微生物肥料在對土壤中農藥等有機污染物修復方面的作用是降低病蟲害的防治次數，降低農藥的使用量，從而減少農藥在作物中的殘留量。其一，微生物肥料能改變土壤耕作層微生物區系，在作物根系周圍形成優勢菌落，從而強烈抑制病原菌繁殖，降低病蟲害發生次數；另一方面，微生物在其生命活動過程中產生多種物質，如激素類、腐植酸類以及抗生素類，這些物質能刺激作物生長健壯，增強作物自身抗病害能力。