Trong nông nghiệp, giun đất là một trợ thủ đắc lực của người nông dân. Với hoạt động cơ học của mình, giun đất giúp giảm đáng kể công đoạn làm đất nhất là công cày, cuốc, giun làm tăng độ phì nhiêu cho đất. Trong nông nghiệp hiện nay phân bón hóa học là nguồn bổ sung dinh dưỡng chính cho cây trồng, nhưng do việc sử dụng không hợp lý nên lượng phân bón trở thành hiểm họa cho môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước ngầm. Giun đất đã góp phần giải quyết vấn đề này. Nhờ vai trò to lớn trong việc cải tạo đất của mình giun đất đã được Aristot coi là “ruột của đất trồng”, C. Darwin đã nhận xét một cách rất hình tượng và chính xác “cái cày là một trong số những phát minh cổ nhất và có ý nghĩa nhất của con người, nhưng trước đó rất lâu, đất được giun đất cày xới và sẽ còn mãi được giun đất cày xới” (Trình Nghiên, 2003).
Ngoài ra, dựa trên cơ sở thành phần loài và các biểu hiện về số lượng, người ta còn dùng giun đất như một nhóm động vật chỉ thị cho các vùng đất hoặc mức độ thay đổi của cảnh quan, còn nếu dựa vào phân bố của từng loài giun đất có thể chỉ thị cho tính chất của đất như Pheretima posthuma thường gặp ở đất cát pha, Pheretima elongata ở đất nặng, Pontoscolex corethrurus ở đất nghèo mùn và chua. Giun đất cũng là những mắt xích vật chất quan trọng trong các chuỗi và lưới thức ăn góp phần khép kín chu trình tự nhiên. Đa số chúng là sinh vật tiêu thụ bậc 1 chúng ăn các vụn hữu cơ trong đất (Trình
thức ăn nặng gấp nhiều lần cơ thể chúng và đương nhiên lượng thức ăn ấy có rất nhiều vi sinh vật (Gerad, 1963, dẫn theo Nguyễn Xuân Thành, 1999).
Trong cuộc sống của mình, giun có thể tích lũy lá cây chết, các chất hữu cơ ở trong hang tổ của mình. Những chất này dần dần được phân giải do vi sinh vật. Những chất hữu cơ được vùi như vậy sẽ được phân giải nhanh hơn khi chúng ở trên lớp đất mặt. Như vậy, giun có vai trò quan trọng ban đầu để sơ chế các chất xơ sợi trong đất và phân giải chất hữu cơ trong đất.
Giun đã nuốt vào cơ thể những chất hữu cơ đã được phân giải và một phần đất. Trong cơ thể giun, các chất hữu cơ và đất quyện vào nhau thành dạng viên rất mịn. Những hạt mịn này sau khi giun bài tiết ra ngoài sẽ tạo điều kiện tốt cho việc cải tạo kết cấu đất và hoạt động của vi sinh vật. Đây là tác dụng thứ hai của giun, tác dụng này rất quan trọng.
Ở hệ tiêu hóa của giun, thức ăn được phân giải một phần, một số khác như xenlulo, kitin còn chưa được phân giải thì sẽ được tiếp tục phân giải nhờ hệ vi sinh vật sống trong hệ tiêu hóa của giun. Những chất bài tiết của giun gồm một phần là những chất hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật đã được phân chia nhỏ, dễ biến đổi, một phần khác là những hợp cơ chứa nitơ từ cơ thể giun và vi sinh vật như mucoprotein, ure, axit uric (do các tuyến dưới da của giun). Ngoài ra, trong chất bài tiết còn có CaCO3 được luyện từ các tuyến đặc biệt cảu giun. Nó giúp cho quá trình giữ độ pH ở mức thuận lợi. Chất bài tiết của giun có cấu trúc bền vững, có sức giữ nước cao hơn đất bình thường. Tất cả những điều kiện trên tạo cho đất tốt hơn.
Những chất bài tiết của giun còn tạo một môi trường mới, làm tăng lượng N, P, K trao đổi, tạo điều kiện cho vi sinh vật cũng như cây trồng phát triển thuận lợi.
Nhiều thí nghiệm cho thấy đất có phân giun thì số lượng vi khuẩn, xạ khuẩn cao hơn đất không có phân giun tới 10 lần; còn tảo, nấm men, nấm mốc giảm một ít. Các loại vi sinh vật khác nhau có ảnh hưởng không giống nhau: Azotobacter giảm, vi khuẩn nitrat hóa tăng, sự phân giải xenlulozo của vi khuẩn tăng, còn quá trình phân giải xenlulozo của nấm mốc giảm. Những vi khuẩn có nha bào như Bacillus cereus, Bacillus var, Mycoides khi tăng lên 20- 30 lần, khi thì giảm. Sự tăng giảm này tùy từng loại giun.