人工湿地中微生物的活动是湿地净化污水的最主要因素。微生物在湿地养分的生物地球化学循环过程中往往起核心作用，它们是各类污水中最先出现并对污染物起吸收与降解作用的生物群体，而且还能捕获溶解的成分给它们的动物或植物共生体利用。微生物的生物量可作为一个湿地生态系统中土壤物理化学特征，养分含量变化以及有机质积累与分解的一个有效反映指标。现有研究已经发现在BOD5、COD以及氮等降解的过程中微生物都发挥了重要作用。对于有些难降解的有机物和有毒物须运用微生物诱导变异特性，培育驯化适宜吸收和消化这些物质的优势种，进行降解。