Microrganismos são animais de tamanho diminuto que só podem ser visualizados com o uso de microscópio. No solo esses organismos constituem populações com muitos bilhões de indivíduos e, muitas vezes, as colônias podem ser observadas a olho nu. Os microrganismos atuam na transformação e decomposição da matéria orgânica, na ciclagem de nutrientes e no fluxo de energia no solo. Exemplos desses organismos: bactérias, leveduras, fungos, actinomicetos, protozoários e algas.

Os microrganismos são bastante dependentes da matéria orgânica do solo que, em resumo, é constituída pelos produtos da decomposição de resíduos de origem animal e vegetal e pelos próprios microrganismos vivos. Durante a decomposição cerca de 20% do carbono presente nos resíduos orgânicos é liberado para a atmosfera como gás carbônico (CO₂) e o restante passa a compor a matéria orgânica do solo.

A atividade microbiana representa a fração viva da biomassa microbiana ou seja a parte ativa da matéria orgânica do solo. Por ser muito sensível às mudanças provocadas por sistemas de manejo, a biomassa e a atividade microbiana são consideradas bons indicadores da qualidade ou da degradação do solo.

Em solos tropicais, os organismos vivos do solo (de 2 a 5% do carbono orgânico) atuam como reservatório de nutrientes para as plantas. Imobilizam em seus corpos, temporariamente, C, N, P, K, Ca, Mg, S e micronutrientes que após sua morte e decomposição são liberados no solo e absorvidos de forma direta pelas plantas.

As culturas que compõem os sistemas de manejo do solo influenciam diretamente na persistência dos resíduos, no tamanho da biomassa microbiana e, consequentemente, na sustentabilidade dos agroecossistemas. Práticas de manejo que aumentam o conteúdo total de matéria orgânica aumentam também a biomassa e a atividade dos microrganismos e, portanto, elevam a sustentabilidade ambiental.

A retirada da cobertura de árvores para iniciar atividade agrícola e o uso de preparo do solo com implementos de discos, de modo geral, implica na redução acentuada da matéria orgânica do solo. Quanto maior é a intensidade de revolvimento e menor a cobertura vegetal do solo maiores são as perdas de matéria orgânica.

Num sistema natural (floresta original), o balanço entre as adições e perdas de matéria orgânica encontra-se em equilíbrio dinâmico, o que, de maneira geral, não se verifica em áreas sob cultivo agrícola em termos convencionais.

O solo manejado em Sistema Plantio Direto (SPD) recebe grande aporte de matéria orgânica. Com isso, mudanças benéficas são proporcionadas, tais como, o aumento da biomassa e da atividade dos microrganismos e na dinâmica de nutrientes. Ressalta-se que a quantidade e a qualidade dos resíduos vegetais adicionados alteram a composição da população microbiana que influencia a taxa de decomposição desses resíduos e a qualidade ambiental como um todo.