Los microorganismos son un elemento importante en la modelización de la agricultura sostenible. Su papel en la fertilidad y salud del suelo es crucial para mantener el crecimiento, desarrollo y rendimiento de las plantas. Además, los microorganismos impactan negativamente la agricultura a través de enfermedades y enfermedades emergentes. Decodificar la extensa funcionalidad y diversidad estructural dentro del microbioma planta-suelo es necesario para desplegar efectivamente estos organismos en la agricultura sostenible. Aunque tanto el microbioma de las plantas como el del suelo han sido estudiados a lo largo de las décadas, la eficiencia de traducir los hallazgos de laboratorio y invernadero al campo depende en gran medida de la capacidad de los inoculantes o microorganismos beneficiosos para colonizar el suelo y mantener la estabilidad en el ecosistema. Además, la planta y su entorno son dos variables que influyen en la diversidad y estructura del microbioma de la planta y el suelo. Así, en los últimos años, los investigadores han explorado la ingeniería del microbioma que les permitiría modificar las comunidades microbianas para aumentar la eficiencia y efectividad de los inoculantes. Se cree que la ingeniería de entornos apoya la resistencia a estresores bióticos y abióticos, la aptitud de las plantas y la productividad. La caracterización de poblaciones es crucial en la manipulación del microbioma, así como en la identificación de posibles biofertilizantes y agentes de biocontrol. Los enfoques de secuenciación de próxima generación que identifican tanto microorganismos cultivables como no cultivables asociados con el microbioma del suelo y de las plantas han ampliado nuestro conocimiento en esta área. Además, la edición de genomas y los métodos ómicos multidisciplinarios han proporcionado a los científicos un marco para diseñar comunidades microbianas confiables y sostenibles que apoyen altos rendimientos, resistencia a enfermedades, ciclo de nutrientes y gestión de estresores. En esta revisión, presentamos una visión general del papel de los microorganismos beneficiosos en la agricultura sostenible, la ingeniería del microbioma, la traducción de esta tecnología al campo y los principales enfoques utilizados por laboratorios de todo el mundo para estudiar el microbioma planta-suelo. Estas iniciativas son importantes para el avance de las tecnologías verdes en la agricultura.