La recherche sur la biodiversité du sol et son lien avec les écosystèmes s'est concentrée sur l'étude du rôle de quelques groupes taxonomiques et d'organismes indicateurs. Dans de nombreux cas, la recherche a été entravée par le manque d'outils appropriés, en particulier avec les espèces microbiennes. Plusieurs des premières techniques appliquées aux microorganismes du sol ont été initialement développées pour travailler avec des cultures pures de microorganismes. Toutefois, l'environnement complexe des sols présente un problème important pour l'étude des effets des microorganismes (Rillig, 2004). Par exemple, on pense que le sol contient de nombreuses espèces qui ne peuvent pas être cultivées avec des moyens conventionnels. En outre, compte tenu de l'hétérogénéité des sols, les informations obtenues à partir de cultures pures ne peuvent pas être facilement extrapolées à l'environnement du sol.