在根系直接影响下存在的特定微生物区系。根际微生物的数量比相邻的非根际土壤中的微生物数量要高，这种根际与非根际土壤中微生物的数量关系通常用“根土比”（R/S）来表示。根据大量的调查研究结果，根土比一般都在5～20之间。土壤有机质含量少的贫瘠土壤中，根土比都较大，这种差异的出现可归之为根际效应的作用。根际效应是指在根际这一特定生态环境中，根际产生的一系列影响，导致了微生物数量的增长和某些选择效果。这些影响包括：①根系分泌物为根际微生物提供了有效营养物质，分泌物中主要有糖类、有机酸类、氨基酸类以及维生素和生长素类物质。据估算100克干根约产生1.0～10克分泌物，不同植物根系分泌物的种类不一样，在植物的不同发育阶段，分泌物种类和数量也有变化。故对根际微生物有选择性影响；②根系脱落的根冠细胞、死亡的根毛和表皮组织不断为根际微生物提供有用的基物，通常100克干根可提供2～5克脱落物；③根系向土壤中分泌各种胞外酶，如蔗糖酶、蛋白酶、尿酶、磷脂酶和硝酸还原酶等。这些酶促进根系范围内土壤中一些物质的转化，有利于根际微生物的吸收利用；④根在呼吸作用中释放的二氧化碳在土壤溶液中生成碳酸，促进磷、钾、钙、镁等矿物盐类的溶解，既有利于植物根的吸收，又提高了对根际微生物的矿质养分供应。

根际微生物区系因受根系选择影响，组成的种类比非根际少，且各类群之间比例也与非根际有很大差异。它以无芽孢杆菌类占绝对优势，大部分属于假单胞菌属、农杆菌属（Agrobacterium）、无色杆菌属（Achromobacter）、色杆菌属（Chromobacterium）、节杆菌属（Arthrobacter）、气杆菌属（Aerobacter）和分枝杆菌属（Mycobacterium）。球菌属（Micrococcus）的一些种也有一定数量。植物生长后期，根系表层组织脱落物增多，部分根组织开始死亡腐解，这时根际出现较多的芽孢杆菌、放线菌和真菌。

用平板稀释测数法测定根际和非根际土壤中的细菌数和真菌数，可清楚地看到根际真菌的增长比例远不如细菌多，若以生物量来衡量，情况却不同，有时根际真菌增长的生物量大于根际细菌增长的生物量，它们之间的比值变动于0.13～1.5的范围内，由此表明真菌在根际微生物区系中仍占有重要地位。根际真菌以镰孢霉和柱孢霉较常见，毛霉、丝核菌、根霉和青霉也普遍存在，大部分根际真菌能降解纤维素和果胶质，但能分解这两种物质的细菌却为数不多。

微生物在根际大量繁殖，构成一个旺盛的生物活动区，对植物生长发育具有很大影响：①加强有机质的分解，促进植物营养元素的转化，在某些植物根际形成联合固氮作用，增加植物的氮素营养料；②根际微生物的分泌物和微生物细胞的自溶物，刺激植物生长，这些物质包括维生素类和吲哚乙酸等；③根际微生物分泌的抗生素类物质，有利于植物避免土生性病原菌侵染，但也不排除产生不利于植物生长的毒素。