固氮微生物是指通过生命活动，将空气中游离态的氮素直接转变为含氮化合物的微生物。固氮微生物种类很多，可分为：好气性自生固氮微生物，厌氧性自生固氮微生物和共生固氮微生物三大类群。前二者独立存在于土壤之中；后者与高等植物如根瘤菌等共生时才能固氮。固定的氮素除供自身生长发育外，部分以无机状态或简单的有机氮化物分泌于体外，供植物吸收利用。