在罗马时代，农民就发现在种植过豆科植物的大田里种植谷类作物时，其产量有所提高，因此，就注意到细菌能增富农业土壤中的营养。直至19世纪，德国的苜蓿种植者和美国的一些大豆种植者，他们利用苜蓿田或大豆田的土壤，转移接种至新的农田，从而使作物产量得到提高。1838年，法国农业化学家布森高(J.B.Boussingault)发现了豆科植物能固定氮。并于          1843年建立了第一个农业试验站，对各种轮作制中作物产量和成分进行了较为精确的分析。

        1886-1888年德国科学家赫尔里格尔(H.Hellriegal)在砂培条件下证明，豆科植物只有形成根瘤菌才能固定大气中的氮。1888年荷兰学者贝叶林克(M.W.Beijerinck)分离了根瘤菌，这是微生物肥料方面的突破。现已明确那是根瘤菌的作用。这些细菌的发现，促使了第一家美国公司纳特尔公司于1898年生产和销售了土壤细菌接种剂。自此以后，就有诸多的细菌制剂用于土壤和农作物种子的拌种和包衣。

        20世纪20年代，又有一些新的微生物制剂用于大田土壤和农作物，但效果不甚理想。20世纪40年代，美国农业部颁发了生物杀虫剂许可证，至今已有20多种不同的微生物产品为这一目的而使用。

        1937年，苏联微生物学家克拉西尼科夫和密苏斯金研制了"固氮菌剂"。从而开创了细菌肥料的先河，由于种种原因，这种微生物肥料都先后停止了大规模生产。1940年前后，亚洲研制了一种以蓝细菌(藻类)为主而用于稻田的生物肥料。其在持续农业中仍然发挥着巨大的作用。