Les bio-engrais ajoutent des nutriments par le biais des processus naturels de fixation de l'azote, de solubilisation du phosphore et de stimulation de la croissance des plantes par la synthèse de substances favorisant la croissance. On peut s'attendre à ce que les bio-engrais réduisent l'utilisation d'engrais chimiques et de pesticides. Les micro-organismes contenus dans les bio-engrais rétablissent le cycle naturel des nutriments du sol et créent de la matière organique dans le sol. L'utilisation d'engrais biologiques permet de cultiver des plantes saines, tout en améliorant la durabilité et la santé du sol. Comme elles jouent plusieurs rôles, le terme scientifique préféré pour désigner ces bactéries bénéfiques est celui de "rhizobactéries favorisant la croissance des plantes" (PGPR). Elles sont donc extrêmement avantageuses pour enrichir la fertilité du sol et répondre aux besoins en nutriments des plantes en fournissant des nutriments organiques par l'intermédiaire des micro-organismes et de leurs sous-produits. Les bio-engrais ne contiennent donc pas de produits chimiques nocifs pour les sols vivants. Les bio-engrais fournissent des intrants agricoles organiques "écologiques". Les bio-engrais tels que Rhizobium, Azotobacter, Azospirilium et les algues bleues sont utilisés depuis longtemps.