生物质炭为土壤微生物生长提高丰富的碳源，适宜环境和更多生存空间，对微生物物种组成、群落结构及群落功能等产生影响，土壤微生物参与或承担了土壤中氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等生化反应过程，尤其时土壤养分的吸收、转化和循环。生物质炭的施加直接或间接影响土壤微生物活动：（1）生物质炭可为土壤微生物生长繁殖提供适宜的水、气、热等环境条件，增强微生物附着，降低淋洗，且可提高部分微生物活性，增强有益微生物生长和代谢能力，间接增强土壤肥力，土壤微生物数量和种类的增加改善了土壤中菌落的组成和多样性，进一步改善土壤微生态。（2）生物质炭中的高碳成分及钾、钙、钠、磷等成分为微生物提供额外碳源和其他必要元素，促进土壤中各类参与养分循环的功能微生物生长繁殖，有助于改善土壤养分状态。

施加生物炭可影响土壤中微生物组成及其酶活性，减少土壤中养分流失，促进氮、磷等向有效态转化，利于植物吸收。以甘蔗渣为原料的生物质炭除了增加土壤中的微生物含量、氮含量外，脲酶和脱氢酶活性也显著提高，促进了土壤中尿素分解成氨和脱氢反应进行。秸秆生物质炭以0、2.5%、5%的3种不同质量比添加到镉污染土壤种，结果发现生物质炭添加显著增强了土壤中碳循环酶、脲酶、磷酸酶、氧化还原酶的活性，在外加镉时，添加量2.5%比添加量为0和5%时，土壤综合酶指数分别高出16.26%及28.57%。但是各类酶的敏感度存在差异，在镉污染土壤种生物质炭的施加最敏感的荧光素二乙酸酯水解酶及蛋白酶，而对生物质炭添加量反应最显著的为磷酸酶。