Phân bón vi sinh vật (phân vi sinh) là sản phẩm chứa VSV sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trổng có thể sử dụng được (N, P, K, S, Fe...) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản. Phân VSV phải bảo đảm không gây ảnh hưởng xấu đến người, động, thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản (TCVN 6168-2002). Tuỳ theo công nghệ sản xuất người ta có thể chia phân vi sinh thành hai loại

Phân vi sinh trên nền chất mang khử trùng (chế phẩm VSV) là sản phẩm được tạo thành từ sinh khối VSV tuyển chọn và cơ chất (chất mang) đã tiệt trùng, có mật độ vi sinh hữu ích 109 VSV/g(ml) và mật độ VSV tạp nhiễm thấp hơn 1/1000 so với VSV hữu ích. Phân bón dạng này được sử dụng dưới dạng nhiễm hạt, hồ rễ hoặc tưới phủ với liều lượng 1-1,5 kg (lit)/ha canh tác.
Phân vi sinh trên nền chất mang không khử trùng được sản xuất bằng cách tẩm nhiễm trực tiếp sinh khối VSV hữu ích vào cơ chất không cần thông qua công đoạn khử trùng. Phân bón dạng này có mật độ VSV hữu ích 106 VSV/g(ml) và được sử dụng với số lượng từ vài trăm đến hàng ngàn kg (lít)/ha.Trên cơ sở tính năng tác dụng của các chủng loại VSV sử dụng, phân bón VSV còn được gọi dưới các tên:

Phân VSV cố định nitơ (phân đạm vi sinh) chứa các VSV sống cộng sinh với cây bộ đậu, hội sinh trong vùng rễ cây trồng cạn hay tự do trong đất, nước có khả năng sử dụng N từ không khí tổng hợp thành đạm cung cấp cho đất và cây trồng.

Phân VSV phân giải hợp chất photpho khó tan (phân lân vi sinh) sản xuất từ các VSV có khả năng chuyển hoá các hợp chất photpho khó tan thành dễ tiêu cho cây trồng sử dụng.

Phân VSV kích thích, điều hoà sinh trưởng thực vậtchứa các VSV có khả năng sản sinh các hoạt chất sinh học có tác dụng điều hoà, kích thích quá trình trao đổi chất của cây.

Phân VSV chức năng là sản phẩm có chứa không chỉ các VSV làm phân bón như cố định nitơ, phân giải lân, kích thích sinh trưởng thực vật mà còn có các loại VSV có khả năng ức chế, tiêu diệt VSV gây bệnh cây trồng.

Ngoài phân vi khuẩn nốt sần đã trở thành hàng hoá và được sử dụng tại nhiều quốc gia, các loại phân vi sinh vật khác như cố định nitơ tự do từ Azotobacter, Clostridium, tảo lam, cố định nitơ hội sinh từ Azospirillum, phân giải photphat khó tan từ Bacillus, Pseudomonas..., tăng sức đề kháng cho cây trồng, phòng trừ vi sinh vật gây bệnh vùng rễ từ Steptomyces, Bacillus... cũng đã được nghiên cứu, sản xuất và sử dụng trên diện rộng.

Nhận thức được vai trò của phân bón vi sinh vật từ những năm đầu của thập kỷ 80 nhà nước ta đã triển khai hàng loạt các đề tài nghiên cứu thuộc chương trình công nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp giai đoạn 1986-1990 và chương trình công nghệ sinh học giai đoạn 1991-1995, 1996-2000, 2001-2005 và phát triển vào sản xuất nhiều sản phẩm phân bón VSV.

Từ các mẫu đất, nước, rễ cây các chủng giống VSV được phân lập, tuyển chọn, đánh giá và lưu giữ bảo quản tại các phòng thí nghiệm dưới dạng bộ sưu tập quỹ gen. Các VSV sử dụng trong nghiên cứu và sản xuất phân bón bao gồm các sinh vật cố định nitơ sống cộng sinh với cây bộ đậu (Rhizobium, Bzadyrhizobium), sống tự do trong đất, nước (Azotobacter, Clostridium, Arthrobacter, Klebsiella, Serratia, Pseudomonas, Bacillus, vi khuẩn lam... hay sống hội sinh trong vùng rễ cây trồng (Azospirillum), VSV phân giải lân (Bacillus, Pseudomonas, Penicillium, Aspergillus, Fussarium, Candida), VSV phân giải xelluloza (Trichoderma, Chetomium, Aspergillus, Gliogladium...), VSV sinh tổng hợp hoạt chất kích thích sinh trưởng thực vật (Agrobacterium, Flavobacterium, Bacillus, Enterobacter, Azotobacter, Gibberella...) và các VSV đối kháng VSV gây bệnh vùng rễ cây trồng.

Phân bón vi sinh vật được sản xuất bằng cách nhân sinh khối VSV trong môi trường và điều kiện thích hợp để đạt được một mật độ nhất định sau đó xử lý bảo quản và đưa đi sử dụng trực tiếp hoặc phối trộn với cơ chất hữu cơ tạo sản phẩm phân hữu cơ vi sinh vật. Trong khuôn khổ các đề tài nghiên cứu thuộc chương trình công nghệ sinh học giai đoạn 1991-2000 Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam đã phối kết hợp cùng gần 20 cơ quan nghiên cứu, giảng dạy và công ty chuyên ngành đã xây dựng và triển khai thành công các qui trình sản xuất phân vi sinh vật cố định nitơ, phân vi sinh vật phân giải lân, phân vi sinh vật hỗn hợp cố định nitơ và phân giải lân.
Sản phẩm phân bón VSV được các hội đồng khoa học nghiệm thu, đánh giá và công nhận là tiến bộ kỹ thuật.