19世纪最后20余年至20世纪头20余年是研究土壤以及微生物及其作用获得丰硕成果的50年，导致了土壤微生物学的创立。
巴斯德的研究工作管同土壤微生物役有直接联系，但他的发酵学说启示人们用微生物学的观点去研究土壤中的物质变化过程。施罗辛和莫兹于1877年揭示了硝化 作用确实是生物推动的过程。瓦林顿于1879年揭示了硝化作用分两个阶段。
10年后格维诺拉斯基于1890年分离获得硝化细菌的纯培养。在此之前他研究了硫化细菌，观察到硫在细菌细胞中积累和消失的过程，且把它和能量来源联系起来。维诺格拉斯创造性工作揭示了生物界中的新概念和一个微生物新类群—化能自养细菌。他的卓越成就使他成为土壤微生物学的奠基人。
学科的发展和研究方法的正确使用与不断创新是分不开的。纯培养技术对微生物学的各个分支学科，包括土壤微生物学的发展起着重要的作用，但对土壤微生物来说，如果只研究纯培养则不能了解土壤微生物活动月的真正规律，维诺格拉斯基的贡献之一是对土壤微生物研究方法的不断创新，他指出土壤微生物区系的作用不是个体活动的总和，而是自动调节的群体的作用。因而纯培养的研究不能使我们了解土壤环境中微生物的动态。他认为即使有一天能够把土壤微生物全部代表都分离出来，也只能得到套菌种，而不能使我们全面了解土壤微生物的活动。他创造了硅胶平板分离法、土壤理片法、土壤微生物直接测数法、用选择培养基进行加富培养、以及土壤染色观察法等一系列研究成果，这位土壤微生物学的奠基人在97年的一生中，在微生物学领域整整工作了60年。他在晚年将主要著作进行了整理，于1949年出版了《土壤微生物学:问题和方法》一书，它是这一领域的重要经典著作之一。
细菌在有机物质分解的作用和为高等植物释放营养物的研究上在上世纪最后20年中得到了发展。已知许多细菌和真菌能够分解蛋白质形成氨，并发现了反硝化作用。纤维素分解的研究也有了开端。对微生物研究的一系列新发现，引起了人们极大兴趣。农业工作者甚致期望土壤微生物学会给农业带来革命，正象医用细菌学给医学带来的革命一样。由于大量研究结果的累积，20世红初期就相继出版了几本专著总结士壤微生物学研究成果。应该着重指出的是土壤微生物学的泰斗瓦克斯所著《土壤名生物学原理》一书。这本书于1927年出版修订第二版。它的问世可以看作是这一学科正式诞生和成熟的一个重要标志。这是一部全面系统介绍土壤微生物学的巨著，他阐明了土壤微生物学的研究对象与任务，用科学根据闸进了土壤微生物及其作用同土壤肥力和植物营养的密切关系。为土壤中植物营养元素生物循环学说建立了理论根据，这是现代土壤学的重要基础之一，在威廉斯著《土壤学》和拉塞尔著《土壤条件和植物生长》等优秀著作中得了充分的反映。
