在羅馬時代，農民就發現在種植過豆科植物的大田里種植谷類作物時，其產量有所提高，因此，就注意到細菌能增富農業土壤中的營養。直至19世紀，德國的苜蓿種植者和美國的一些大豆種植者，他們利用苜蓿田或大豆田的土壤，轉移接種至新的農田，從而使作物產量得到提高。1838年，法國農業化學家布森高(J.B.Boussingault)發現了豆科植物能固定氮。并于          1843年建立了第一個農業試驗站，對各種輪作制中作物產量和成分進行了較為精確的分析。

        1886-1888年德國科學家赫爾里格爾(H.Hellriegal)在砂培條件下證明，豆科植物只有形成根瘤菌才能固定大氣中的氮。1888年荷蘭學者貝葉林克(M.W.Beijerinck)分離了根瘤菌，這是微生物肥料方面的突破?，F已明確那是根瘤菌的作用。這些細菌的發現，促使了第一家美國公司納特爾公司于1898年生產和銷售了土壤細菌接種劑。自此以后，就有諸多的細菌制劑用于土壤和農作物種子的拌種和包衣。

        20世紀20年代，又有一些新的微生物制劑用于大田土壤和農作物，但效果不甚理想。20世紀40年代，美國農業部頒發了生物殺蟲劑許可證，至今已有20多種不同的微生物產品為這一目的而使用。

        1937年，蘇聯微生物學家克拉西尼科夫和密蘇斯金研制了"固氮菌劑"。從而開創了細菌肥料的先河，由于種種原因，這種微生物肥料都先后停止了大規模生產。1940年前后，亞洲研制了一種以藍細菌(藻類)為主而用于稻田的生物肥料。其在持續農業中仍然發揮著巨大的作用。