地膜在農業中扮演著多重角色，其主要作用包括：
提高土壤溫度：地膜可以增加土壤的有效積溫，延長生育期，從而提高作物的產量。不同顏色的地膜增溫效果不同，無色地膜增溫效果好，而銀灰色地膜基本不增溫。
保持土壤水分：地膜可以減少水分的蒸發，保持土壤的墒情，減少對水資源的浪費，尤其是在華北等乾旱缺水地區。
維持土壤結構：地膜覆蓋表面可以保護表土，減輕風和雨水的侵蝕，保持土壤疏鬆，防止土壤板結。
改善光照條件：部分地膜能夠反射陽光，增加地面的反射光，有利於果實的著色和作物的生長。
抑制雜草和防病蟲害：不同顏色的地膜對雜草的抑制效果不同，黑色地膜效果最好，因為它幾乎不透光，可以阻止雜草發芽和進行光合作用。同時，地膜的使用也可以減少病蟲害的發生。
提高土壤肥力：地膜覆蓋後，土壤中的氮肥以揮發形式的損失量減少，使得氮肥得以保持。地溫升高也會增加微生物活動，從而增加土壤有機物。
達到早熟增收：通過提高土壤溫度和保持土壤水分，地膜有助於作物早熟和增加產量。
抑鹽保苗：防止土壤鹽漬化，使各種作物適作區向北推移，更有效利用國土資源。
然而，地膜的使用也有一些不利影響，如難以降解造成的土壤污染，以及可能影響土壤的透氣性和水肥運移等。因此，在使用地膜時需要綜合考慮其利弊。