La aplicación de bioestimulantes puede considerarse una suplementación nutricional efectiva, práctica y sostenible para los cultivos, y puede reducir los problemas ambientales relacionados con la fertilización excesiva. Los bioestimulantes proporcionan propiedades beneficiosas a las plantas al aumentar el metabolismo vegetal, lo que promueve el rendimiento de los cultivos y mejora la calidad de las cosechas; protegiendo a las plantas contra el estrés ambiental, como la escasez de agua, la salinización del suelo y la exposición a temperaturas de crecimiento subóptimas; y promoviendo el crecimiento de las plantas a través de una mayor absorción de nutrientes. Otros beneficios importantes incluyen la promoción de actividades enzimáticas y microbianas del suelo, el cambio en la arquitectura de las raíces, el aumento de la solubilidad y movilidad de los micronutrientes, y la mejora de la fertilidad del suelo, predominantemente al nutrir el desarrollo de microbios complementarios del suelo. Los bioestimulantes se clasifican como microbianos, como los hongos micorrízicos arbusculares (HMA), las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (RPGV), hongos no patógenos, protozoos y nematodos, o no microbianos, como extracto de algas, fosfito, ácido húmico, otras sales inorgánicas, derivados de quitina y quitosano, hidrolizados de proteínas y aminoácidos libres, y materiales orgánicos complejos. Los hongos micorrízicos arbusculares están entre los bioestimulantes microbianos más destacados y tienen un papel importante en el cultivo de alimentos mejores, más saludables y más funcionales en la agricultura sostenible. Los HMA ayudan en la adquisición de nutrientes y agua por las plantas; mejoran la tolerancia al estrés de las plantas contra la salinidad, la sequía y los metales pesados; y reducen la erosión del suelo. Se ha demostrado que los HMA son una fuente sostenible y ecológica de suplementos para cultivos. El manuscrito actual ofrece muchos ejemplos del potencial de los bioestimulantes para la producción de diferentes cultivos. Sin embargo, se necesitan más estudios para comprender mejor la efectividad de los diferentes bioestimulantes en la agricultura sostenible. La revisión se centra en cómo la aplicación de HMA puede superar las limitaciones de nutrientes típicas de los sistemas orgánicos al mejorar la disponibilidad, absorción y asimilación de nutrientes, reduciendo así la brecha entre los rendimientos orgánicos y convencionales. El objetivo de esta revisión de la literatura es examinar los impactos de los HMA presentando estudios de caso y paradigmas exitosos en diferentes cultivos, así como introducir los principales mecanismos de acción de los diferentes productos bioestimulantes.