根瘤菌主要指与豆类作物根部共生形成根瘤并能固氮的细菌，一般指根瘤菌属和慢生根瘤菌属；两属都属于根瘤菌目。
根瘤菌侵入寄主根内，刺激根部皮层和中柱鞘的某些细胞，引起这些细胞的强烈生长，使根的局部膨大形成根瘤；根瘤菌在根内定居，植物供给根瘤菌以矿物养料和能源，根瘤菌固定大气中游离氮气，为植物提供氮素养料，两者在拮抗寄生关系中处于均衡状态而表现共生现象。
根瘤菌细胞呈杆状，有鞭毛和荚膜，鞭毛为正常的活动器官，无芽孢，革兰氏染色阴性，属需氧型。在根瘤中生活的菌体形式多种多样，有梨形、棍棒型或T、X、Y等型，这种变形的菌体成为类菌体；类菌体在豆科植物体内不生长繁殖，却能与豆科植物共同固氮，对豆科植物有良好作用。
每种根瘤菌只能与一种或几种植物建立共生关系，如下表：
根瘤菌种类 对应共生植物 苜蓿根瘤菌 苜蓿、草木樨 三叶草根瘤菌 三叶草 豌豆根瘤菌 豌豆、蚕豆 菜豆根瘤菌 菜豆 紫云英根瘤菌 紫云英 大豆根瘤菌 大豆 豇豆根瘤菌 豇豆、花生、绿豆、赤豆、柽麻、扁豆、刀豆等此外，还有些微生物能同非豆类植物（如苏铁、木麻黄等）共同形成根瘤固氮，主要是一些放线菌和一些细菌、真菌、固氮蓝藻等。
