根瘤菌(root nodule bacteria)是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。
根瘤菌的结构比较特殊，独特的膜结构可以吸收空气的氮气，并且可以把吸收来的氮气还原成氨气，接着氨气呢在根瘤菌内部转化成为植物可以直接吸收的氨肥，最后根瘤菌再把氨肥排出，输送到与之共生的豆科植物体中，充当养料。
就这样在这个过程中，根瘤菌充当了一个把空气中的氮气转化为植物生长所需的氨肥的角色，这也就是所说的根瘤菌的固氮作用。

 豆科的根瘤菌有固氮的作用，根瘤菌是与豆科植物共生的一种共生微生物，它帮助豆科植物把空气中游离的氮素固定转变成含氮化合物，比如一些硝酸盐，来满足豆科植物对氮素的需求。因此，在栽培豆科植物的时候可以少施一些氮肥，而其他植物则要施用大量的氮肥才能满足其正常生长的需要。