Mikroorganismen steuern zentrale Prozesse des Kohlenstoffkreislaufs im Boden: sie zersetzen organische Substanz, bauen eigene Biomasse auf und steuern damit den Kohlenstoffumsatz. Eine hohe mikrobielle Substratnutzungseffizienz führt dazu, dass mehr Kohlenstoff in mikrobielle Biomasse und stabile organische Verbindungen überführt und weniger als CO₂ freigesetzt wird. Über Stabilisierungsprozesse, etwa durch die Bildung von Aggregaten oder Bindungen an mineralische Oberflächen, kann organischer Kohlenstoff längerfristig im Boden gespeichert werden. Zudem fördern bestimmte Mikroorganismen indirekt den Pflanzeneintrag, indem sie das Wurzelwachstum, die Nährstoffverfügbarkeit oder die Stresstoleranz der Pflanzen verbessern. Diese Prozesse sind wissenschaftlich gut untersucht. Mikrobielle Präparate sollen diese natürlichen Prozesse gezielt unterstützen, etwa durch Förderung des Pflanzenwachstums, Stabilisierung organischer Substanz oder verbesserte Aggregatbildung. Feldstudien zeigen bislang keinen statistisch gesicherten und langfristig nachgewiesenen Anstieg der Bodenkohlenstoff-Vorräte durch die Applikation mikrobieller Präparate. Für viele mikrobielle Präparate ist die Überlebensrate eingebrachter Mikroorganismen gering, und eine dauerhafte Etablierung im bestehenden Bodenmikrobiom konnte bisher meist nicht nachgewiesen werden. Plausible positive Effekte bestehen insbesondere bei arbuskulären Mykorrhizapilzen, für welche experimentelle Studien einen positiven Einfluss auf den Bodenkohlenstoff zeigen. Ein verlässlicher Nachweis eines langfristigen Anstiegs der Bodenkohlenstoff-Vorräte unter Praxisbedingungen ist jedoch auch bei arbuskulären Mykorrhizapilzen bislang noch begrenzt.