利用微生物使害虫致病，从而达到防治虫害目的的生物防治技术被称为微生物防治。除细菌外，还有真菌和病毒。
人们发现：能使昆虫患病的真菌有530多种，目前已广泛使用的有白僵菌、绿僵菌和赤座霉等真菌。当白僵菌侵入昆虫体内后，就以虫体内的物质为营养大量繁殖，直至长满体腔，使昆虫死亡。昆虫死后身体表面呈白色茸毛状，虫体僵硬，所以这种真菌叫白僵菌。利用白僵菌可以防治玉米螟、松毛虫、食心虫和危害水稻的黑尾叶蝉等害虫。
目前人们发现大约有300多种病毒能分别侵染700多种昆虫。它们有的能在害虫体内大量繁殖，破坏虫体细胞，最终造成害虫生理机能损坏而死亡；有的病毒表面包有一层被膜，对害虫的感染力可以保持数年之久，并且还可以通过虫卵传给后代。对棉铃虫、松毛虫、粘虫以及危害果树的刺蛾、杨扇舟蛾都有显著的效果。
与农药相比，微生物杀虫剂使用后不会留下残毒，对人、畜和各种植物、自然环境都不会造成危害。其次微生物杀虫剂还有不致使害虫产生抗药性，本身存活力强，一次使用多年有效等优点。如今，大量培养微生物的工作已能在工业化生产中进行，是现代发酵工程的实际应用。