放線菌是廣泛分佈於土壤中的優勢微生物類群，其分枝狀的菌絲體能夠產生各種胞外水解酶，降解土壤中的各種不溶性有機物質以獲得細胞代謝所需的各種營養，對有機物的礦化有著重要作用，從而參與自然界物質迴圈，淨化環境、改良土壤。

　　放線菌代謝功能各異，大多數放線菌能產生生物活性物質，是一類具有廣泛實際用途和巨大經濟價值的微生物資源。藥理學研究發現，放線菌產生的許多結構複雜的次生代謝產物具有醫藥和植物保護方面的用途，已廣泛應用作為抗細菌，抗真菌和抗腫瘤藥物。在目前已經發現的數萬種微生物來源的生物活性物質中，約有70％是由放線菌所合成的各種次生代謝產物，如抗生素，有機酸、氨基酸、維生素、甾體、酶及酶抑制劑、免疫調節劑等。

　　弗蘭克氏根瘤放線菌能夠誘導大範圍的放線菌根植物產生根瘤、結瘤固氮，促進植物自身的生長，並增強土壤肥力。這類放線菌與200多個樹種具有共生結瘤固氮的能力，是陸地生態系統中有機氮輸入的主要貢獻者之一，在自然界氮素迴圈和生態平衡中起著重要作用。有些共生固氮樹種被作為貧瘠土壤上的先鋒樹種，用於防風和治沙。

　　此外，放線菌特有的形態和生物學特性也是研究生物形態發育和分化的良好材料。

　　然而，也有少數放線菌對人、動物或植物是致病的，雖然其致病性與真菌和細菌相比是微不足道，但認識它們對於臨床鑑定和診斷同樣是重要。