Mikroorganizmlar ekologik muvozanatni saqlashda muhim rol o‘ynaydi. Ular organik moddalarni parchalab, tuproq unumdorligini oshiradi va o‘simlik uchun zarur bo‘lgan oziq moddalarni chiqaradi. Masalan, azot fiksatsiyasi orqali bakteriyalar atmosferadagi azotni o‘simliklar foydalanishi mumkin bo‘lgan shaklga aylantiradi. Denitrifikatsiya jarayonida esa mikroorganizmlar nitratlarni gaz holatidagi azotga aylantiradi. Shuningdek, mikroorganizmlar toifasiga kiruvchi suv o‘tlari va fitoplanktonlar global miqyosda kislorod ishlab chiqarishda sezilarli hissa qo‘shadi. Ular dengiz va okeanlarda fotosintez jarayonida kislorod ishlab chiqaradilar. Mikroorganizmlarning biodegradasiyaga qo‘shgan hissasi chiqindilarni qayta ishlashda va ifloslanishning oldini olishda muhimdir. Ekotizimlarda oziq zanjirining asosiy bo‘g‘inini tashkil etib, ular boshqa organizmlar uchun oziq va energiya manbai bo‘lib xizmat qiladi.