施用微生物肥料可以提高土壤和作物的抗旱性能。 微生物肥料提高土壤抗旱性主要通过与有机肥或粉碎秸秆混合而表现出来。在贫瘠的土壤中单纯使用微生物肥料不如微生物肥与有机肥混施的抗旱效果明显。微生物通过分解还田的农业有机废弃物、植物根部分泌物、有机肥等而大量繁殖。微生物在增殖的过程中分泌具有黏性的并能吸收水分的荚膜多糖和聚氨基酸类高分子物质，促使土壤团粒结构的形成。土壤团粒结构多了，就会减少土壤毛细孔水分的蒸腾运输，起到保墒的作用。 沙土形成团粒结构可以减少沙土漏水；黏土形成团粒结构可以改善通气性。 团粒结构的增加还能减少因风害造成的扬沙。总之，微生物肥料和土壤有机质的协同作用，提高了土壤的保水保肥能力以及土壤的抗旱性能，制止了土壤退化。

国内外的大量研究试验表明，微生物，特别是共生的微生物，能够显著提高与之共生植物的抗旱性。在干旱条件下通过根瘤菌的结瘤固氮，可以提高大豆植株体内的甜莱碱、超氧化物歧化酶等的含量，从而增强大豆的抗旱能力。因此，筛选具有较强竞争结瘤能力的耐旱根瘤菌，充分发挥根瘤菌的生物抗旱作用，对干旱地区大豆的种植和生长具有重要和现实的意义。 典型的例子还有AM菌根真菌，它侵入根部并在植物根系周围大量生长，其菌丝除可以为植物提供营养元素外，还可以增加植物根部对水分的吸收，有利于提高植物的抗旱能力。除了根瘤菌与豆科植物可以共生、AM菌根真菌与除十字花科外的其他植物可以共生外，还发现许多微生物能够与植物内生，如甘蔗等作物的内生固氮菌的普遍存在，具有重要的应用价值。

目前市场上出现的生物保水剂，如抗旱菌剂、微生物抗旱保水肥等，这类产品是一种集合了抗旱、保水、控释、改良土壤等多种功能的新型微生物肥料，并融合了氮、磷、钾和多种微量元素，以及氨基酸、腐殖酸等，具有抗旱、缓释、解磷、解钾、固氮、保水、蓄水、改良沙化土壤等多种功能。生物保水剂中功能菌株代谢产物富含高分子天然物质聚谷氨酸，保湿性强，为常见玻尿酸保水性的百倍以上，是土壤天然的保护膜，能有效防止肥料及水分流失。同时，生物保水剂富含益生菌，可将土壤中的多种矿物质转化为农作物可以利用的营养成分，全面补充农作物植物生长发育和膨大所需要的营养需求，特别是氮、磷、钾、镁等元素，促进作物生长。

在国家发展改革委员会，科技部等5部委联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》中的“现代农业”中共列出18项，其中“新型高效生物肥料”作为其中之一，列出了具体的14项技术，其中之一是“土壤保水抗旱生物肥料技术”。可见，从国家需求和生产实践中可知，引导行业进行抗旱菌剂产品的研发与应用均十分必要。