Biologi tanah adalah sebuah studi mengenai aktivitas mikroba dan fauna beserta ekologinya di dalam tanah. Fauna tanah, biota tanah, atau edafon adalah istilah yang biasanya digunakan untuk menyebut organisme yang menghabiskan sebagian besar siklus hidupnya di dalam tanah atau sedimen organik di atasnya. Fauna tanah mencakup cacing tanah, nematoda, fungi, bakteri, dan berbagai arthropoda. Dekomposisi materi organik oleh organimse memiliki pengaruh yang besar terhadap tingkat kesuburan dan struktur tanah sehingga biologi tanah berperan penting dalam menentukan karakteristik tanah.

Sebagian besar keanekaragaman hayati yang berupa organisme mikro berada di dalam atau dekat dengan permukaan tanah. Setidaknya dari eukaryota animalia hingga prokaryota menghuni ekologi tanah.^[1] Hubungan antara mikroorganisme tanah dan fungsi tanah cukup rumit dan telah menjadi subjek di berbagai aktivitas pengamatan. Rantai makanan di dalamnya berperan penting dalam siklus nutrisi, di mana sumber energi tidak selalu berupa material organik tetapi juga mineral anorganik yang diawali oleh bakteri kemosintetik dan nitrogen oleh bakteri nitrifikasi, dan berperan dalam siklus biogeokimia tanah.

Jenis-jenis biota tanah mencakup:

• Fauna besar vertebrata seperti tikus tanah, kelinci, dan rodentia.
• Invertebrata seperti cacing tanah, centipede, siput, semut
• Mesofauna tanah yang berukuran antara 100 mikrometer hingga 2 milimeter, seperti tardigrada, rayap
• Mikrofauna dan mikroflora tanah yang berukuran 1 hingga 100 mikrometer, seperti bakteri, fungi, protozoa, rotifera, aktinobakteria

Proses pengikatan nitrogen adalah aktivitas menambah kadar nitrogen di dalam tanah oleh bakteri. Contoh bakteri yang melakukan pengikatan nitrogen yaitu Azotobacter dan Rhizobia. Bakteri ini membentuk simbiosis terutama dengan tumbuhan legum. Nitrogen yang diikat berasal dari atmosfer dan mengubahnya menjadi senyawa organik yang mengandung nitrogen.^[2]

• Ekologi tanah
• Nitrifikasi
• Siklus nitrogen
• Ekologi pertanian
• Siklus biogeokimia

• Alexander, 1977, Introduction to Soil Microbiology, 2nd edition, John Wiley
• Alexander, 1994, Biodegradation and Bioremediation, Academic Press
• Bardgett, R.D., 2005, The Biology of Soil: A Community and Ecosystem Approach, Oxford University Press
• Burges, A., and Raw, F., 1967, Soil Biology: Academic Press
• Coleman D.C. et al., 2004, Fundamentals of Soil Ecology, 2nd edition, Academic Press
• Coyne, 1999, Soil Microbiology: An Exploratory Approach, Delmar
• Doran, J.W., D.C. Coleman, D.F. Bezdicek and B.A. Stewart. 1994. Defining soil quality for a sustainable environment. Soil Science Society of America Special Publication Number 35, ASA, Madison Wis.
• Paul, P.A. and F.E. Clark. 1996, Soil Microbiology and Biochemistry, 2nd edition, Academic Press
• Richards, 1987, The Microbiology of Terrestrial Ecosystems, Longman Scientific & Technical
• Sylvia et al., 1998, Principles and Applications of Soil Microbiology, Prentice Hall
• Soil and Water Conservation Society, 2000, Soil Biology Primer.
• Tate, 2000, Soil Microbiology, 2nd edition, John Wiley
• Comis, Don (September 2002). "Glomalin: Hiding Place for a Third of the World's Stored Soil Carbon". Agricultural Research. United States Department of Agriculture Agricultural Research Service: 4–7. 
• USDA-NRCS - Soil Biology URL accessed on 2006-04-11
• van Elsas et al., 1997, Modern Soil Microbiology, Marcel Dekker
• Wood, 1995, Environmental Soil Biology, 2nd edition, Blackie A & P

• Michigan State University - Soil Ecology and Management: Soil Biology Diarsipkan 2006-08-21 di Wayback Machine.
• New South Wales - Soil Biology Basics^{[pranala nonaktif permanen]}
• University of Minnesota - Soil Biology and Soil Management Diarsipkan 2006-05-19 di Wayback Machine.
• Soil-Net.com A free schools-age educational site, featuring much on soil biology and teaching about soil and its importance.
• The real dirt on no-till soil Diarsipkan 2012-01-31 di Wayback Machine. (pdf file)
• Why organic fertilizers are a good choice for healthy soil Diarsipkan 2014-03-18 di Wayback Machine.
• Effects of transgenic zeaxanthin potatoes on soil quality Diarsipkan 2012-07-29 di Wayback Machine. Biosafety research project funded by the BMBF
• Phospholipid fatty-acid analysis protocol A method for analyzing the soil microbial community (pdf file)