微生物降解把有機物質轉化成為簡單無機物的現象。在目前環境保護領域，通常利用微生物降解來降解石油烴污染物、農藥污染等。 是指微生物把有機物質轉化成為簡單無機物的現象。自然界中各種生物的排泄物及死體經微生物的分解作用轉化為簡單無機物。微生物還可降解人工合成有機化合物。
如通過脫鹵素作用，把DDT轉化為DDE和DDD;通過還原作用，把含硝基的除蟲劑還原為胺;芳香基的環裂現象也是微生物降解作用常見的一種反應。
微生物降解作用使得生命元素的循環往復成為可能，使各種復雜的有機化合物得到降解，從而保持生態系統的良性循環。
微生物降解農藥的機理
目前，對于微生物降解農藥的研究主要集中于細菌上，因此對于細菌代謝農藥的機理研究得比較清楚。
農藥降解微生物曲霉、青霉、假單胞桿菌、瓶型酵母阿特拉津(AT)煙曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠鐮刀菌、粉紅色鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、斜臥鐮刀菌、微紫青霉、皺褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假單胞菌、紅球菌、諾卡氏菌幼脲3號真菌敵殺死產堿桿菌2，4-D假單胞菌、無色桿菌、節桿菌、棒狀桿菌、黃桿菌、生孢食纖維菌屬、鏈霉菌屬、曲霉菌、諾卡氏菌、DDT無色桿菌、氣桿菌、芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、假單胞菌、變形桿菌、鏈球菌、無色桿菌、黃單胞菌、歐文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤桿菌、產氣氣桿菌、鐮孢霉菌、諾卡氏菌、綠色木霉等丙體六六六白腐真菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、大腸桿菌、芽孢桿菌七氯芽孢桿菌、鐮孢霉菌、小單孢菌、諾卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、青霉菌樂果假單胞菌2,4,5-T無色桿菌、枝動桿菌。
微生物在農藥轉化中的作用
氧化反應微生物體內的氧化反應包括：羥化反應(芳香族羥化、脂肪族羥化、N-羥化);環氧化;N-氧化;P-氧化;S-氧化;氧化性脫烷基、脫鹵、脫胺。
還原反應還原反應包括硝基還原、還原性脫鹵、醌類還原等。
水解反應一些酯、酰胺和硫酸酯類農藥都有可以被微生物水解的酯鍵，如苯胺類除草劑等。
縮合和共軛形成縮合包括將有毒分子或一部分與另一有機化合物相結合，從而使農藥或其衍生物物失去活性。
應該指出，在微生物降解農藥時，其體內并不只是進行單一的反應，多數情況下是多個反應協同作用來完成對農藥的降解過程，如好氧條件下鹵代芳烴的生物降解，其鹵素取代基的去除主要通過兩個途徑發生：在降解初期通過還原、水解或氧化去除鹵素;生產芳香結構產物后通過自發水解脫鹵或β-消去鹵化烴。
