Любой процесс превращения вещества микроорганизмы ведут в двух взаимно противоположных направлениях. Обычно микроорганизмы разлагают органические вещества с выделением СО2. Однако в процессе автотрофной и гетеротрофной фиксаций они связывают СО2 в органические вещества. Микроорганизмы разрушают белки, целлюлозу, хитин, но они и образуют все эти соединения. Микробы совершают противоположные процессы — азотфиксацию и денитрификацию. Они осуществляют восстановление и окисление соединений азота, а также окисление и восстановление всех элементов с переменной валентностью (железа, серы, марганца, сурьмы, свинца). Иногда противоположные процессы совершает один и тот же микроорганизм, иногда — разные. Следует особо подчеркнуть, что в этом удивительном свойстве Микроорганизмов заложена основа их тонкой способности к поддержанию гомеостаза в экосистемах, и в частности в почве. Равновесие устанавливается не по принципу простого химического равновесия, а более сложным образом.
В почве, взятой в совокупной массе, благодаря ее микрозональному строению наблюдается множественное лимитирование, т. е. лимитирование по нескольким или множеству факторов. В почве почти всегда имеются микрозоны с недостатком органического вещества, азота, фосфора, калия, кальция, микроэлементов и т. д. Поэтому иногда наблюдается такое явление, при котором внесение в почву любого из этих органических веществ и насыщение им всех микрозон приводят к развитию в ней дополнительного количества микроорганизмов. Вероятно, возможно наличие двойного или даже множественного лимитирования и в некотором числе отдельных микрозон. Последний вопрос в настоящее время исследуется в экспериментах по проточному культивированию микроорганизмов, но для почвы он пока не ясен