近年来，养殖生态环境不良，极大地困扰着水产养殖业的发展。池塘经过长时间的高强度养殖，底质老化，水质条件下降，细菌丛生，生态环境恶化。以往治理水质、底质恶化的措施，一是养殖过程换水，二是收获以后进行池塘清淤。换水和清淤给养殖大环境造成严重污染，由此带来了交叉感染、水资源浪费、养殖区域使用年限缩短等负面效应。
所以，如何在现有的养殖模式中，针对养殖池塘生态环境的特点，采取有效的措施，调控好的养殖生态环境，成为促进养殖对象健康生长、水产养殖业持续发展的重要一环。应用有益微生物治理养殖生态环境，其成本低、收效大、无再污染等优点已逐渐成为研究的热点。自然水生态系统中，生产者、消费者、分解者处于相对平衡状态。但是在养殖生态系统中，养殖动物的数量大大增加，其他生物极少，改变了自然生态系统的相对平衡状态，养殖动物的食物来源于人工投喂的配合饲料，自身的排泄物、残存饲料、浮游生物残体等有机物失去了被其他生物转化利用的机会，只能依靠池中微生物的分解矿化。在养殖池塘这个生态环境中，物质的分解转换是依靠微生物的活动来完成的。养殖池塘自有的微生物有好氧性的、厌氧性的和兼性厌氧性的。当氧气充足时，好氧性微生物占主导地位，物质的分解转换速度快而且彻底，产物无毒；当氧气不足或缺乏时，厌氧性或兼性厌氧性微生物的活动占主导地位，物质的分解转换速度慢且形成有毒的中间产物。对有些养殖动物来说，好氧性微生物一般都是有益的或者无害的，厌氧性和兼性厌氧性微生物有部分是有害的，条件致病性的，甚至是致病性的。
在养殖初期，池塘里生物量小，有机物质不多，溶氧充足，有机物在好氧性微生物分解作用下，产生二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等无机盐类，为单细胞藻类进行光合作用提供营养，而单细胞藻类的光合作用又为养殖动物的呼吸和有机物的氧化分解提供溶氧，并为养殖动物的生长营造良好水色。这时池塘处于相对的良性生态平衡状态。随着养殖期的增长，池塘中的有机物越来越多，在池塘的中上层，由于单细胞藻类的光合作用尚可以维持足够的氧气，供给好氧性微生物活动，而在池塘的下层和底层，光合作用微弱，有机物的氧化分解很快就耗掉了水中的溶氧，使得厌氧性或兼性厌氧性微生物大幅生长而成优势菌群，有机物的厌氧消化取代了氧化分解。厌氧消化速度慢，分解有机物不彻底，易产生氨、有机酸、胺类、硫化氢、低级脂肪酸、醇类、甲烷等中间产物。这些产物对动物有毒害作用，能使养殖动物中毒，致使病原微生物大量滋生，引起致病、死亡。由于分解有机物速度慢，进入池塘中的有机物得不到及时降解，从而在池底淤积，造成池塘老化。 可见，池塘中的残余饲料、鱼虾的排泄物、浮游生物的残体等有机物质是依靠微生物来分解的，但池塘中自然存在的微生物区系不足以分解掉进入水体的大量有机物，造成有机物在池塘中累积，引起池塘生态环境的恶性循环。因此添加有益微生物后，由于需氧微生物与厌氧微生物共栖，当需氧微生物耗尽了厌氧微生物周围微环境的氧，便为厌氧微生物的生长创造了良好的条件，即使大环境中有氧，而在某一微环境中，由于好氧菌的作用而成厌氧条件，就能使厌氧细菌良好生长。好氧细菌与厌氧细菌多功能的协同作用，大大加快了有机物的分解速度，能把进入水体的大量有机物质快速而彻底地分解掉，减少或避免有机物质在池底的沉积，保持池底的清洁，达到改善生态环境的目的。一般而言，有益微生物包含细菌、cyanobacteria、微藻、霉菌等。目前在水产养殖业上应用的细菌，主要有"化能异养细菌"和"光合细菌"两大类。
1.化能异养细菌这一类细菌包括有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳链球菌、假单胞菌属菌类、亚硝化单胞菌属菌类、硝化杆菌属菌类、硫杆菌属菌类等的一些菌株，这些细菌有好氧的、厌氧的、兼性厌氧的，能利用大分子有机物而对养殖动物无病原性。它们能分泌多种胞外酶，把大分子有机物质如淀粉、脂肪、蛋白质、核酸、磷脂等分解成小分子有机物，再进一步矿化生成硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等无机盐类。有益微生物进入养殖水体以后，发挥其氧化、氨化、硝化、反硝化、解磷、硫化、固氮等作用，把养殖动物的排泄物、残存饲料、浮游生物残体等有机物迅速分解为二氧化碳、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等，提供营养促进单细胞藻类繁殖生长，同时自身迅速繁殖而成为优势菌群，抑制病原微生物的滋长。单细胞藻类的光合作用又为有机物的氧化分解、微生物的呼吸、养殖动物的呼吸提供溶氧，构成一个良性的生态循环，使水体中的菌相与藻相达到平衡，维持稳定水色，营造良好水质条件。乳酸菌是能够分解糖类以产生乳酸为主要代谢产物的无芽孢的革兰氏阳性菌，厌养或兼性厌氧生长，在pH3.0～4.5酸性条件下仍能够生存。包括乳杆菌属、链球菌属、明串珠菌属、片球菌属。目前主要应用的有嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌和粪链球菌。特点是多种动物消化道主要的共生菌，能形成正常菌群；在微需氧或厌氧条件下产生乳酸，有较强的耐酸性，不耐热，65℃～75℃下死亡，并产生一种特殊抗生素-酸菌素(Acidoline)，能有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌的生长。芽孢杆菌属于需氧芽孢杆菌中的不致病菌，是以内孢子的形式零星存在于动物肠道的微生物群落中。目前主要应用的有地衣杆菌、枯草杆菌、蜡样芽孢杆菌、东洋杆菌等，在使用时多制成该菌休眠状态的活菌制剂，或与乳酸菌混合使用。由于芽孢杆菌具有芽孢，其产品具有较多的优点：耐酸、耐盐、耐高温（100℃）及耐挤压，具有稳定性，具有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性。
2.光合细菌 这是一类能进行光合作用的原核生物的总称，他们的共同点是体内具有光合色素，在厌氧、光照条件下进行光合作用，利用太阳光获得能量，但不产生氧气。目前在养殖生产上应用的是红螺菌目红螺菌科的菌种。这些菌种在硫化氢浓度很低时，也能利用硫化氢作为供氢体，但总的来说他们是利用小分子有机物作为供氢体，同时以这些小分子有机物作为碳源利用，他们能利用氨盐、氨基酸或氮气作为氮源，有的菌种也利用硝酸盐和尿素作为氮源。但是，红螺菌科本身不利用或不能很好的利用淀粉和葡萄糖、脂肪、蛋白质等大分子有机物质。因此，光合细菌施放于池塘中，能迅速消除水体中的氨氮、硫化氢、有机酸等有害物质，改善水体质量，平衡酸碱度。但对于进入水体中的大量大分子有机物质，如养殖动物的排泄物、残存饲料、浮游生物残体等却无法分解利用。
现今有益微生物已经在许多国家成为商品，并在美国、日本、欧洲国家、印尼及泰国等国家广泛被使用，如美国的 Alken-MurrayCor-poration 及 AmericanStandardPro-ductscompany、日本的 EM（比嘉照夫）光合细菌（PSB）、贝纳克菌剂、美菌方（ALKENCLEARELO 以枯草杆菌、地衣杆菌、多粘杆菌、假单胞菌等制成系列制剂）、Jy10（节杆菌）、Jy31（乳杆菌）、复方回春生（双歧杆菌制剂）、益菌王（薛恒平等研制，用于对虾池净化）、利生素（中国水产科学研究院南海水产研究所研制）等。
随着微生物生态学的研究进展，人们日益认识到水环境中微生物在水产养殖中的重要性。以往谈及水环境中的微生物，主要侧重其有害的方面，如病原菌等，而往往忽视有益微生物在水体净化、防治鱼类疾病和促进生长等方面的作用。在综合防治中，重视有益微生物的生态因素，应用微生物生态制剂，可以较好地保持水中生态平衡，使综合防治取得更佳效果。将有益微生物直接加入养殖水体中，要注意环境是否适合有益微生物的生存和繁殖。如水体加入了抗生素等化学物质，就会降低益生素的作用效果；益生素的加入量要求使有益菌成为优势，在养殖水体才能发挥最大作用.
