微生物對土壤有機質的轉化
微生物轉化土壤有機質的過程是土壤有機質轉化的最重要的，最積極的進程。微生物對不含氮的有機物生轉化：不含氮的有機物主要指碳水化合物，主要包括糖類、纖維素、半纖維素、脂肪、木素等、簡單糖類容易分解，而多糖類則較難分解；淀粉、半纖維素、纖維素、脂肪等分解緩慢，木素最難分解，但在表性細菌的作用下可緩慢分解。?
葡萄糖在好氣條件下，在酵母菌和乳酸菌等微生物作用下，生成簡單的有機酸（醋酸、草酸等）、醇類、酮類。這些中間物質在空氣流通的土壤環境中繼續氧化，最后完全分解成二氧化碳和水，同時放出熱量。土壤碳水化合物分解過程是極其復雜的，在不同的環境條件下，受不同類型微生物的作用，產生不同的分解過程。這種分解進程實質上是能量釋放過程，這些能量是促進土壤中各種生物化學過程的基本動力，是土壤微生物生命活動所需能量的重要來源。一般來說，在嫌氣條件下，各種碳水化合物分解形成還原性產物時釋放出的能量，比在好氣條件下所釋放的能量要少得多，所產生的CH4、H2等還原物質對植物生長不利。
微生物對含氮的有機物轉化
土壤中含氮有機物可分為兩種類型：一是蛋白質類型，如各種類型的蛋白質；二是非蛋白質型，如幾丁質、尿素和葉綠素等。土壤中含氮的有機物在土壤微生物作用下，最終分解為無機態氮。
①水解過程
蛋白質在微生物所分泌的蛋白質水解酶的作用下，分解成為簡單的氨基酸類含氮化合物。蛋白質水解蛋白質消化蛋白質多肽氨基酸。
②氨化過程
蛋白質水解生成的氨基酸在多種微生物及其分泌酶的作用下，產生氨的過程。氨化過程在好氣、嫌氣條件下均可進行，只是不同種類微生物的作用不同。
③硝化過程
在通氣良好的情況下，氨化作用產生的氨在土壤微生物的作用下，可經過亞硝酸的中間階段，進一步氧化成硝酸，這個由氨經微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。將硝酸鹽轉化成亞硝酸鹽的作用稱為亞硝化作用。
硝化過程是一個氧化過程，由于亞硝酸轉化為硝酸的速度一般比氨轉化為亞硝酸的速度快得多，因此土壤中亞硝酸鹽的含量在通常情況下是比較少的。亞硝化過程只有在通氣不良或土壤中含有大量新鮮有機物及大量硝酸鹽的發生，從林業生產上看，此過程有害，是降低土壤肥力的過程，因此應盡量避免。
④反硝化過程
硝態氮在土壤通氣不良情況下，還原成氣態氮（N2O和N2），這種生化反應稱為反硝化作用。其過程可用下式表示：
微生物對含磷有機物的轉化
土壤中有機態的磷經微生物作用，分解為無機態可溶性物質后，才能被植物吸收利用。
土壤中表層有26%-50%是以有機磷狀態存在，主要有核蛋白、核酸、磷脂、核素等、這些物質在多種腐生性微生物作用下，分解的最終產物為正磷酸及其鹽類，可供植物吸收利用。
在嫌氣條件下，很多嫌氣性土壤微生物能引起磷酸還原作用，產生亞磷酸，并進一步還原成磷化氫。
微生物對含硫有機物的轉化
土壤中含硫的有機化合物如含硫蛋白質、胱氨酸等，經微生物的腐解作用產生硫化氫。硫化氫在通氣良好的條件下，在硫細菌的作用下氧化成硫酸，并和土壤中的鹽基離子生成硫酸鹽，不僅消除硫化氫的毒害作用，而且能成為植物易吸收的硫素養分。
在土壤通氣不良條件下，已經形成的硫酸鹽也可以還原成硫化氫，即發生反硫化作用，造成硫素散失。當硫化氫積累到一定程度時，對植物根素有毒害作用，應盡量避免。
進入土壤的有機質是由不同種類的有機化合物組成，具有一定生物構造的有機整體。其在土壤中的分解和轉化過程不同于單一有機化合物，表現為一個整體的動力學特點。植物殘體中各類有機化合物的大致含量范圍是：可溶性有機化合物（糖分、氨基酸），纖維素，半纖維素，蛋白質，木素。它們的含量差異對植物殘體的分解和轉化有很大影響。
據估計，進入土壤的有機殘體經過一年降解后，2/3以上的有機質的二氧化碳的形式釋放而損失，殘留在土壤中的有機質不到1/3。植物根系在土壤中的年殘留量比其他地上部分稍高一些。
