Melioracje biologiczne (fitomelioracje) zmierzają do poprawy stosunków mikroklimatycznych i produktywności gleby przez wprowadzenie odpowiedniej roślinności. Najczęściej używa się roślin motylkowych (łubin trwały, janowiec, żarnowiec) oraz olszy, które wzbogacają glebę w związki azotowe i korzystnie działają na zdegradowane gleby leśne, zwłaszcza wykazujące zmęczenie gleby w wyniki długiego utrzymywania na nich jednogatunkowych drzewostanów iglastych.

Sosna, świerk, modrzew przez opad trudno rozkładającej się ściółki przyczyniają się do zmiany odczynu gleby, wzmagają proces bielicowania i ograniczają rozwój pożytecznych mikroorganizmów glebowych, co powoduje zmniejszenie produktywności siedlisk. Rośliny meliorujące, po ewentualnym uprzednim zasileniu gleby nawozami mineralnymi, uruchamiają i polepszają naturalne zdolności produkcyjne siedlisk. Zabiegi biologiczne stosuje się na powierzchniach zrębowych, haliznach lub nieużytkach, jak również w uprawach i drzewostanach, których słaby wzrost i nieprawidłowy rozwój spowodowany jest daleko posuniętymi procesami degradacyjnymi. Do melioracji biologicznych zalicza się również dodawanie ściółki i próchnicy leśnej do gleby zalesianych gruntów porolnych, aby przeniesiona przy tym mikroflora stworzyła lepsze warunki rozwoju sadzonkom.