약 35억년 전 탄생한 지구 최초의 생물. 태초 지구를 덮고 있던 이산화탄소와 수소화합물을 재료로 높은 압력과 온도 즉, 지금의 환경과 반대되는 조건에서 생존하면서 광합성을 하여 유기화합물의 합성 및 산소를 생성하여 오늘의 지구를 만든 공로자이다. 광합성세균은 주변의 유익한 균을 불러 모으는 역할과 생리활성물질을 생산 공급하여 작물에게 도움을 주며 작물에 높은 항산화 효과가 나타나게 한다.

이러한 작용은 광합성세균이 토양에서 받는 빛과 열을 에너지로 하여 식물 뿌리에서 나오는 분비물, 유기물, 또는 유해가스(황화수소 등)을 먹이로 하여 질소화합물인 아미노산, 핵산과 생리활성물질, 당류 등 식물의 생육과 생장을 촉진시키는 많은 유용물질을 생합성하는 독립영양미생물이며, 카로티노이드를 가진 홍색의 생균체이다.

대표적으로 녹색 세균의 클로로비움, 황홍색세균의 크로마튬, 비황홍세균의 로도스피릴륨, 로돕센도모나스 등이 있다. 산소를 싫어하기 때문에 EM을 보관할 때는 산소를 차단시켜 주어야 한다. 호기성, 혐기성 등 유용 미생물 모두의 생존 증식에 도움을 주며 아조토박터, 효모, 유산균 등 유기 영양균과 공생하면서 질소를 고정하는 역할을 한다.

1857년 파스퇴르에 의해 처음 발견되었으며, 그 후 미생물에 관한 많은 연구가 이루어져 “생명의 연장??이라는 논문으로 노벨상을 수상한 메치니코프 박사가 세계적인 장수촌인 불가리아의 요쿠르트를 연구하는 과정에서 불가리아 노인들의 장에서 유익한 유산균이 존재하여 부패성 장내 미생물을 대체한다는 것을 입증함으로써 세인의 주목을 받게 되었다. 정장 작용, 면역기능 향상, 항종양성, 콜레스테롤 억제, 혈압 조정 작용 등을 한다. 유산균은 광합성세균, 효모균으로부터 받은 당류 등을 기질로 하여 유산을 만들어내고, 다른 미생물과 비교적 잘 공존·공생하는 특징이 있다. 또 혐기상태에서는 단백질을 아미노산에까지 분해한다. 유산에는 강한 정균력이 있으며, 특히 유해한 미생물의 번식과 유기물의 급격한 부패분해를 억제한다.
또 유산균은 리그닌이나 셀룰로오스 등의 난분해성 유기물을 가용화하는 동시에, 미분해 유기물이 일으키는 갖가지 폐해를 없애고, 유기물을 발효 분해시키는 중요한 활동이 있다. 또한 유산균은 연작장해의 원인인 후사륨의 증식을 억제하는 활동이 있다. 일반적으로 후사륨이 증식하여 식물을 약화시키면 유해선충이 급격히 증가하지만 유산균이 후사륨의 번식과 활동을 억제하면 서서히 유해선충도 없어진다. 그리고 유산균이 배출하는 유산은, 균핵균의 번식과 활동을 억제하기 때문에 포유류의 장안에 서식하는 잡균에 의한 이상발효를 방지하는 중요한 세균이다.

효모는 발효의 모체란 뜻으로 양조, 제빵에 필수적이다.
효모균은 다양한 발효를 수행하고 낮은 산도에서도 잘 성장한다.

토양에서 작물뿌리로부터 나온 분비물, 광합성세균이 배출하는 아미노산, 당류, 기타 토양유기물 등을 이용하여 작물에 유용한 물질을 생산하는 것으로 보고되고 있으며, 효모균이 만들어내는 호르몬(지베렐린-식물의 성장촉진 호르몬) 등 생리활성물질은 뿌리와 세포의 분열을 활성화 한다.

또한 다른 유용 미생물(유산균, 방선균)을 증식하기 위해 필요한 기질을 만들어낸다.

방선균은 세균류 중에서 유일하게 다양한 형태를 갖고 있는데, 방선균은 세균과 곰팡이의 중간적인 형태를 하고 있는 균으로 광합성세균이 만들어내는 아미노산등을 받아서 항균물질(스트렙토마이신 등)을 만들어낸다.
그 항균물질은 병원균을 억제한다든지 유해한 곰팡이나 세균류가 증식하는데 필요한 물질(키틴질)을 선취하여 증식을 억제하고 다른 유용한 미생물을 위해 살기 좋은 환경을 만든다.

방선균은 광합성세균과 공존하기 때문에 방선균 단독보다 광합성세균과 혼재하는 상황을 만들면 정균작용은 배가 된다. 방선균은 아조토박터와 VA균근균의 활동을 조장하는 역할도 한다.

사상균(곰팡이)이라면 부패, 변질을 연상하지만 유용 미생물에 사용되고 있는 사상균은 알콜 발효에 사용되는 아스펠지루스속이 중심되어 효과적이다.

알콜의 생성력이 강하기 때문에, 구더기나 그 밖의 유해곤충의 발생을 방지하는 힘이 있으며, 악취의 분리에도 효과가 확인되고 있다.