土壤中单细胞、无完整细胞核的一类原核生物。其形态简单，呈球状，直杆状或弯杆状。个体直径通常为0.2～0.5微米，长度约几微米。有的具鞭毛，分顶生，周生或丛生3种，细菌借鞭毛而运动。有的细菌具芽孢，芽孢在菌体内膨大或不膨大、端生或中生。

土壤中的细菌从营养生理上可分为有机营养型和无机营养型，前者以氧化各种有机化合物作为能源和碳源，后者则以二氧化碳为碳源，直接利用光能或在氧化无机化合物中获得能量。按呼吸类型可分为：①好气性细菌——在有氧环境中生长，以氧分子为最终电子受体；②嫌气性细菌——在嫌气条件下进行无氧呼吸，以无机氧化物（如CO₂）作为最终电子受体，通过脱氢酶将氢传递给其他的有机或无机化合物，并使之还原；③在有氧环境或缺氧环境下均能进行呼吸的细菌为兼性细菌。在耐温上又分高温型（45～55℃）、中温型（25～37℃）和低温型（10～25℃）3类。土壤细菌大部分属中温型。

细菌约占土壤微生物总数的70%～90%，每克土有100万个以上。其优势菌为假单胞菌科（Pseudomonaceae）和杆菌科（Bacteriaceae）中的无芽孢细菌。包括氨化细菌、固氮细菌、硝化细菌和反硝化细菌。重要的属有：假单胞菌属（Pseudomonas）、产碱菌属（Alcaligenes）、土壤杆菌属（Agrobacterium）、肠杆菌属（Enterobacter）、色杆菌属（Chromobacterium）、沙雷氏菌属（Serratia）和节细菌属（Arthrobacter）等。萤光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）是其中最重要的代表。芽孢细菌科（Bacillaceae）则是土壤细菌的另一个重要的科，根据需氧情况分为芽孢杆菌属（Bacillus）和梭菌属（Clostridium）。常见的种有：巨大芽孢杆菌（B.megaterium）、蜡状芽孢杆菌（B.cereus）、枯草芽孢杆菌（B.subtilis）、短小芽孢杆菌（B.pumilus）、坚强芽孢杆菌（B.firmus）、多粘芽孢杆菌（B.polymyxa）、环状芽孢杆菌（B.circulans）、短芽孢杆菌（B.brevis）及球形芽孢杆菌（B.sphaericus）等。土壤中细菌的组成随生态条件而异。无芽孢细菌能分解、利用较简单的有机化合物，在动物植物残体分解初期占优势。芽孢细菌则多数具有较强的分解复杂有机质的酶系统，往往在有机质分解的后期占优势。好气性细菌在土壤中具有优越的繁殖条件，而嫌气性细菌只能在土壤团粒较深部位生存，它们在土壤中不超过细菌总数的5%～10%。细菌数量的垂直分布具有明显的不均匀性。通常呈“T”字形分布，即土壤表层的细菌数量最大，随着土层加深而渐趋稀少。其水平分布则随植被和进入土中的有机质含量和组成而异。分布特点还与土壤中水分、养分、通气、温度以及pH状况等因素有关。

鉴于细菌个体小、数量多、比表面积大、世代短、繁殖快的特点，所以它是土壤中最活跃，作用最大的一类微生物，其主要作用有：①参与土壤中有机物质的转化，根茬、有机肥料等进入土壤的有机物质，在以有机营养细菌为主体的土壤微生物酶系统的作用下，将大分子有机化合物逐步分解为小分子有机化合物，并将其中一部分彻底分解为二氧化碳（CO₂），水（H₂O）、氨（NH₃）、以及磷酸盐和硫酸盐等。在此过程中细菌获得了生长和繁殖所必需的碳源和能源，并使原来呈有机态的碳、氮、磷、硫等转化为可供植物吸收的无机态。此外，在有机物质转化过程中，经土壤微生物作用，还可形成新的高分子化合物—腐殖质，对改善土壤理化性质有一定作用。②参与土壤氮、磷、硫等元素的转化，土壤中的有关细菌分别参与了土壤氮、磷、硫的转化。下表列出了土壤氮转化的主要内容及参与的细菌。土壤氮的转化对肥力及氮肥利用率有很大影响。应该特别指出：固氮作用对于增加土壤氮量，改善作物氮营养，提高作物产量等都有重要的意义。许多细菌或借助其酶系统或通过其

生理代谢产物（有机酸或无机酸）而参与土壤有机磷的转化或对土壤中难溶性磷的溶解，使有机磷转化为磷酸盐，使难溶性磷转化为可溶性磷，以供作物吸收，具有这类功能的细菌统称为磷细菌。土壤中还有一些细菌参与土壤硫的转化，重要的有硫化细菌和反硫化细菌。其他元素（如Fe、Mn）的转化，也都是在相应的细菌参与下完成的。③土壤细菌能减缓农药、化肥及污水对土壤的污染，提高土壤自净能力。