В почве живут и развиваются самые разнообразные микроорганизмы: амебы, инфузории, грибы, водоросли, актиномицеты и бактерии. Взаимоотношение микроорганизмов со средой их обитания изучает специальная наука — экология (греч. oikos — жилище, logos — понятие, учение).
Из структурных частей почвы для микробиологии особый интерес представляет ее органическое вещество — гумус, состоящий из остатков животных и растительных организмов и обитающих в почве микробов. Поверхностный слой почвы беднее микробами, так как на них вредно воздействуют факторы внешней среды: высушивание, ультрафиолетовые лучи, солнечный свет, повышенная температура и др. Наибольшее количество микроорганизмов находится на глубине 5—15 см, меньше на глубине 20—30 и еще меньше на глубине 30—40 см. Почвы, богатые бактериями, биологически более активны. Между плодородием почвы и содержанием в ней микроорганизмов имеется определенная зависимость. Подсчеты показали, что на каждый гектар малоплодородной почвы приходится 2,5—3 т микробной массы, высокоплодородной — до 16 т. Число микроорганизмов в 1 г почвы может колебаться от 1-3х10.6 до 20—25МО9.
Наиболее богаты микрофлорой возделываемые (культурные) почвы; бедны песчаные, горные и почвы, лишенные растительности; содержание их в почве увеличивается с севера на юг. Цвет и запах почвы зависят также от состава микроорганизмов. Запах почве придают определенные виды актиномицетов. К типичным почвенным бактериям относятся Вас. subtilis, Вас. mycoides, Вас. mesentericus, Вас. megatherium, Cl.tetani, Cl.perfringens, Cl.oedomaticus, Cl.histolyticus, Cl.botulinum, Cl.chauvoei, а также термофильные, пигментные, непигментные и другие микроорганизмы, составляющие иногда 80—90 % всей микрофлоры почвы.
В ряде случаев почва представляет резервуар для некоторых патогенных микробов, попадающих с выделениями больных животных или трупами. Длительность выживаемости в почве патогенных бактерий зависит от их биологических свойств и условий среды обитания. Наиболее длительно живут спорообразующие микробы — возбудители столбняка, злокачественного отека, ботулизма; споры бацилл сибирской язвы могут сохраняться на протяжении десятилетий. При благоприятных условиях микробы в почве могут не только выживать, но и долго (недели, месяцы и даже годы) сохранять вирулентные свойства.
Для общей оценки санитарного состояния почвы основное значение имеет наличие E.coli, так как сроки выживания кишечной палочки приблизительно равны срокам выживания других патогенных представителей. С этой же целью проводят индикацию Str. faecalis, Cl.perfringens, Bact.termophylus.