Las plantas no crecen en aislamiento; interactúan con diversos microorganismos en su hábitat. El desarrollo de técnicas para identificar y cuantificar la diversidad microbiana asociada con las plantas contribuye a nuestra comprensión de la complejidad de las influencias ambientales a las que están expuestas las plantas. Identificar interacciones que son beneficiosas para las plantas puede permitirnos promover un crecimiento saludable con la aplicación mínima de agroquímicos. Las interacciones beneficiosas planta-microorganismo ayudan a las plantas a adquirir nutrientes inaccesibles para promover su crecimiento y ayudarlas a hacer frente a diversos estreses y patógenos. Un mayor conocimiento de la diversidad planta-microbiana puede aplicarse para satisfacer la creciente demanda de biofertilizantes para su uso en la agricultura orgánica. Esta revisión destaca los efectos beneficiosos de los microorganismos del suelo y los biofertilizantes en la mejora de la salud de las plantas y los rendimientos de los cultivos. Proponemos que un enfoque multiómico sea apropiado para evaluar la viabilidad en el contexto de la agricultura sostenible.