依據(jù)不同時期微生物肥料研發(fā)特點和產(chǎn)品中有效菌種類、組成、功能，可將我國微生物肥料發(fā)展歷程歸納為三大階段。

第一階段為單一營養(yǎng)菌種階段。這一階段我國最早問世的微生物肥料是可促進豆科作物結(jié)瘤固氮的根瘤菌制劑；后來，聯(lián)合、自生固氮菌及溶磷解鉀菌等菌種的研究取得重大進展，尤其20世紀80-90年代初期，相繼出現(xiàn)多種以單一營養(yǎng)菌如根瘤菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌、放線菌等為主體的微生物肥料產(chǎn)品，并顯現(xiàn)出巨大推廣應用效果。
該階段微生物肥料研發(fā)重心在于利用微生物特性，提高土壤中作物必須營養(yǎng)元素含量，尤其是氮素含量。其典型特征為產(chǎn)品中有效菌為單一菌種，此產(chǎn)品稱之為第一代微生物肥料。
雖然根瘤菌、自生或聯(lián)合共生固氮菌、溶磷解鉀菌和放線菌等表現(xiàn)出較好效果，但由于這期間化肥大量施用，使得微生物肥料應用技術發(fā)展緩慢。直到90年代后期，化肥對土壤環(huán)境污染問題和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題受到重視，促使微生物肥料發(fā)展進入第二階段，誕生第二代微生物肥料。
      第二階段發(fā)展重心在于發(fā)揮多種營養(yǎng)型微生物特征，提高土壤中養(yǎng)分和肥料利用率。根據(jù)化學復合肥原理，選用固氮菌、溶磷菌、解鉀菌等單一營養(yǎng)型菌種復合成的微生物肥料，開發(fā)出系列“營養(yǎng)互補型”微生物肥料。這類肥料通過微生物生命活動，以分解土壤中難溶磷、鉀及作物必需的其他礦物質(zhì)養(yǎng)分，固定空氣中的氮等方式為農(nóng)作物提供多種養(yǎng)分。
第二代微生物肥料由于其安全環(huán)保有效，近10年來得到快速發(fā)展。目前我國市面上銷售的微生物肥料大多屬于第三代微生物肥料，第二代微生物肥料對改善土壤生態(tài)環(huán)境、提高生物安全性有著重要作用，但就其單純提供植物養(yǎng)分功能卻與化肥功能重疊，且微生物肥料速效性不如化肥好。這些缺憾影響第二代微生物肥料深入發(fā)展。另外，農(nóng)作物連作在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極其普遍，由此引起的土傳病蟲害非常嚴重，尤其在設施栽培中土傳病蟲害更為突出，這些問題無法通過施用化肥或第二代微生物肥料施用加以克服和解決。
      在此情況下，微生物肥料發(fā)展進入第三個發(fā)展階段。
      這一發(fā)展階段重心是克服化學農(nóng)業(yè)對農(nóng)業(yè)環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量脅迫作用，主要是把營養(yǎng)菌種和生防促生菌種復合，利用多菌株及其眾多次生代謝產(chǎn)物，開發(fā)出具有營養(yǎng)、調(diào)理、植保三效合一的“肥藥兼效型”復合微生物肥料產(chǎn)品。
第三發(fā)展階段產(chǎn)品注重生物防治、阻控藥害和調(diào)節(jié)生長作用，力圖實現(xiàn)微生物肥料在補充營養(yǎng)、生長調(diào)理、修復土壤、和防控病蟲害方面效應實現(xiàn)“四效合一”。應用在農(nóng)作物生產(chǎn)上，既能固氮溶磷解鉀及活化土壤中多種難溶性礦物質(zhì)養(yǎng)分，充分轉(zhuǎn)化利用土壤中潛在肥源，促進農(nóng)作物對養(yǎng)分的吸收和利用，從而減少化肥施用量和提高肥料利用率，又能不用或少用化學農(nóng)藥就能達到有效的抗逆和植保功效。
這類微生物肥料是低碳綠色環(huán)保型產(chǎn)品，在持續(xù)供給作物養(yǎng)分、增加土壤有機質(zhì)、改善土壤結(jié)構和提高土壤肥力，尤其在控制和克服因長期過量使用高碳化肥和農(nóng)藥引起的土壤連作障礙和降低農(nóng)藥殘留方面具有獨特效果。