生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。
生物有机肥特定功能微生物指的是：
能利用土壤中有机质为碳源、空气中二氧化氮为氮素，大量生长繁殖的固氮菌；
能分解固结在土壤或土壤母质中磷、钾元素的解磷菌与解钾菌；
能够拮抗土传病原菌生长、繁殖的有益菌。
生物有机肥一般每克含特定量功能微生物，施入土壤后，地温达25～35℃、PH值5.5～8.5、土壤持水量50～70%、无杀菌剂残留的适宜条件下，其固氮菌、解磷菌、解钾菌、抗病菌约20分钟繁殖一代，呈几何级数增长。
每一个有益菌就是一个肥源库，难以计数的有益菌的生长繁殖等于将肥料生产厂搬到了地下，源源不断地生产出氮、磷、钾及微量元素，供植物吸收利用，达到提高作物产量、品质；改善土壤，加深耕作层；减少病虫害发生的目的。
从20世纪90年代开始，我国一些科研单位和企业相继研制和生产一类被统称为“生物有机肥”的产品并投放市场。
由于这类肥料产品研制和生产初衷是集有机肥料和生物肥料优点于一体，既有利于增产增收，又有利于培肥土壤、改善土壤微生态系统、减少无机肥料用量，提高并改善农产品品质，符合我国农业可持续发展和绿色食品生产的方向，这几年得到了快速的发展。
生物有机肥的作用效果和机理：
1，提高作物产量，改善作物品质
生物有机肥营养物质释放缓慢。以氮素营养而言，多以NH4+或氨基酸形式供给植物，进入植物细胞后无需消耗大量能量和植物光合作用产物，如糖分和有机酸等，直接参与植物细胞物质的合成，故植物生长快，积累的糖分等物质多，自然农产品质量好，且很少有硝酸盐等有害物质污染。
2，提高土壤肥力，改善土壤理化性质
土壤有机质直接影响着土壤的保肥性、保水性、缓冲性和通气状况等。因此，土壤有机质含量是衡量土壤肥力的一项重要指标，是土壤肥力的物质基础。
施用生物有机肥不仅能补充被消耗的植物养分，而且还能不断提高土壤有机质含量。在烟草的种植中应用生物有机肥，使土壤的有机质含量得到了增加。在苹果园中施用生物有机肥后，有机质含量较对照增加75.8%，土壤容重较对照降低12.50%，毛管孔隙度增加9.8%，可以明显改善土壤结构，增加土壤孔隙度，提高土壤保水保肥和通气能力。
有机质经微生物分解，缩合成新的腐殖质，它能与土壤中的粘土及钙离子结合，形成有机无机复合体，促进土壤中水稳性团粒结构的形成，从而可以协调土壤中水、肥、气、热的矛盾，改善土壤结构，使土壤疏松，耕性变好。
3，增加土壤向作物提供营养的能力
一般情况下，生物有机肥料中添加有固氮微生物，该类微生物主要通过其中固氮酶的作用，将空气中的N2还原为可被作物吸收利用的NH4+。微生物的固氮效率因土壤条件的不同而有较大差异。
生物有机肥中还添加了一定数量的溶磷微生物和硅酸盐细菌，施入土壤后经增殖并与其它土壤微生物协同作用，可分解土壤中某些原次生矿物，并同时将这些矿物所固定的磷、钾等养分释放出来，把无效态磷、钾转化成可供作物吸收利用的有效态养分，直接被作物吸收利用，提高土壤供肥能力。
4，改善土壤微生态系统，提高土壤生物肥力的水平
一般腐熟的有机肥中含有酵母菌、乳酸菌、纤维素分解菌等有益微生物，而加有功能菌的生物有机肥还可能含有固氮菌、硅酸盐细菌、溶磷微生物、光合细菌及假单胞菌等一些有益菌。这些微生物除了具有产生大量活性物质的能力外，有的还具有固氮、溶磷、解钾的能力，有的具有抑制植物根际病原菌的能力，有的则具有改善土壤微生态环境的能力。
生物有机肥施入土壤后能够调节土壤中微生物的区系组成，使土壤中的微生态系统结构发生了改变。在果园施用生物有机肥后，根区土壤细菌、真菌和放线菌数量显着增加，其中细菌占优势。这是因为当有新鲜有机物质进入土壤后，为微生物提供了新的能源，使微生物在种群数量上发生较大的改变。
在我国现有的耕作栽培管理体系下，如长期连作、过多地依赖化肥、不合理或过多使用农药等，造成土壤微生物和土壤动物组成向恶劣方向发展，不仅有害微生物群体数量上升，而且降低了土壤生物肥力水平，这可能是今后可持续发展中值得重视和加强研究的。
微生物是生物肥力的核心，是共同构成土壤肥力不可或缺的核心组分。人工接种微生物，即施用生物有机肥，是维持和提高土壤肥力的有效手段。
5，减少或降低植物病虫害的发生
生物有机肥具有改善土壤生态环境及土壤微生物区系的作用，在减少作物病虫害发生方面发挥着更为重要的作用。这是因为在生物有机肥中含有多种非病原微生物菌群，在微生物的生长繁殖过程中，具有竞争性抑制作用，并能分泌出多种、杀虫物质及植物生长激素，不但能抑制植物病原微生物的活动，起到防治植物病害的作用，而且能刺激作物生长，使其根系发达，促进叶绿素、蛋白质和核酸的合成，提高作物的抗逆性。
如利用畜牧业废弃物资源研制的生物有机肥对番茄青枯病有明显的控制作用，在连作地对照土壤番茄青枯发生率100%的情况下，腐熟的生物有机肥处理番茄平均发病率46%，方差分析表明，施生物有机肥显着地降低了番茄青枯发生率。