不同投资主体采用不同的人力资本投资形式作用于农民工主体，通过提高其智能、技能、体能，进而提升农民工市民化能力。农民工人力资本的投资主体分为内在主体和外在主体，内在主体即农民工及其家庭，通过私人在学校教育、医疗健康与营养、技能学习、迁移的开支与信息搜寻和创业等方面的支出，形成农民工的保健投资、教育投资、人力迁移投资和职业培训投资。外在主体包括政府和社会组织，其中政府通过提供九年义务教育与高等教育、社会保障与就业促进、创业扶持等基本公共服务形成对农民工人力资本的投资，社会组织则通过提供就业培训机会、就业信息和其它社会资源来增加对农民工的人力迁移投资。内在主体与外在主体对农民工不同形式的人力资本投资作用于农民工的智力、技能和体能方面，提高其角色转换能力、工资收入及城市职业转换、文化娱乐与社会关系的融合能力，最终提升其城市进入能力、城市生存能力、城市融合能力。
1.人力资本影响农民工城市进入能力
农民工的城市进入能力体现为角色转换能力和职业搜寻能力，可以用接受正规教育的年限、职业培训次数和获得职业技能证书等指标衡量。从农民工市民化总过程来看，城市进入能力是市民化的第一阶段，即从农民转为农民工。随着产业结构升级，传统低技能的制造业和建筑业产业对农民工的就业吸纳能力逐渐下降，农民工城市就业领域转向金融、教育、文化、体育和娱乐等服务业。农民工城市就业岗位的职业升级，迫切需要增强其自身的人力资本投资水平。人力资本投资主要包括正规教育投资和职业教育投资两个方面。从正规教育投资来看，2017年我国新增劳动力的平均受教育年限已超过13.3年，而农民工的最高受教育程度仍以小学和初中为主，平均受教育年限在9年左右，农民工家庭的学校教育投资明显不足。从职业教育来看，职业技能是影响农民工非农劳动报酬水平最为重要的因素，参加30天以上的培训项目会使新生代农民工的非农劳动报酬上涨11.2%。因此，职业培训在农民工的人力资本投资中占据着重要的作用，无论是在职培训，还是工作经验的积累，抑或是短期的离职培训，都会影响人们的工作能力从而决定收入水平的变化。2017年外出农民工接受非农职业技能培训的占33.7%，农民工的职业培训还有很大的提升空间。正规教育投资能够影响思维方式和提高学习能力，职业培训投资可以提升生产技能，通过人力资本再投资，最终提高农民工的的城市进入能力。
由于经济社会发展水平的差异，不同规模城市对农民工市民化能力的要求不同。农民工进入城市类型主要以小城市、中等城市和大城市为主。小城市生活成本较低，竞争压力小，文化氛围和生活方式和农村最为接近，适合怀揣乡土情结的老一代农民工进入成为市民；中等城市的生活成本和进入门槛介于小城市和大城市之间，适合大部分的农民工进入；大城市的生活成本最高，竞争激烈。但是新生代农民工比较认同其生活理念和方式，适合他们生活与发展。
2.人力资本影响农民工城市生存生活能力
农民工的城市生存生活能力主要包括获得高工资的能力和职业升级转换能力，需要满足在城市的住房、子女教育等基本的生存需要。提高农民工的人力资本水平，是拥有数量充足、增长稳定、结构合理、知识含量高、获取成本低的工资收入的保证，从而打破候鸟式迁徙工作方式，真正让农民工扎根城市，实现从农民身份到市民身份的转变。
新时代中国经济增长由高速向中高速换挡，产业结构优化升级加快，经济增长方式也由要素驱动、投资驱动迈向创新驱动，这对农业转移人口市民化能力提出了更高要求。农民工在城市定居生活，必须具有获取高工资收入的能力。2017年，农民工的平均月收入为3485元，与城市职工平均月收入5760元相比，其整体工资水平偏低。农民工在城市生存与发展需要支付高昂成本，主要表现在城市生活成本和住房成本，其中仅住房成本占市民化总成本的23.29%。不同的职业需要不同的技能，从而需要不同的人力资本投资量。如果缺乏足够的工资收入，考虑人力资本投资滞后于收益，农民工会由于当前投资成本过高或者未来的收益等待时间较长，而放弃了对更高级的人力资本的投资，选择从事低技能的职业，降低农民工城市生存能力。。
人力资本投资可以增强农民工就业决策、工作搜寻和保持、职业转换和适应等综合能力。这些能力的开发是农民工实现自身职业转型升级和提高城市生活质量的关键。从外出农民工城市就业的职业分布来看，51.5%的农民工以从事制造业和建筑业为主，48%的农民工以批发和零售业、居民服务、修理和其他服务业为主。农民工整体职业技能含量较低，可替代性强，导致其工资收入不高。只有通过人力资本的再投资，形成更高级的知识储备与工作技能，使农民工的职业从单纯的出卖体力为主的劳动密集型岗位向技术型、管理型岗位转化。由原来的非正规、低工资就业，向正规、高工资的就业转换。工作性质的转换，意味着其能始终拥有一份稳定的工资，也能提高其社会阶层，逐渐使农民工从以血缘为主的人际关系网络过渡到以业缘和事缘为主的高级社会关系网络，实现其社会阶层的流动，从而提高城市生存能力。
3.人力资本影响农民工城市融合能力
城市融合能力指农民工进入城市后，需要农民工在政治参与、文化娱乐、社会交往等方面向城市人靠拢，成为“真正的市民”。要实现高质量的城镇化建设，就要促进农民工融合城市，农民工的城市融合能力是检验市民化水平的标准之一，包括政治融合、公共权益融合、社会关系融合等。
农民工的社会关系主要表现为以亲缘、血缘、地缘网络为纽带的社会关系网络，这与城市以业缘关系为主的社会网络有较大不同。从2017年全国农民工监测调查报告显示，农民工在城市生活中，除家人外，业余时间通常以老乡和当地亲友为主，占比59.3%；同事占比仅为22.6%。农民工业余时间主要是看电视、上网和休息，参加文娱体育活动、读书看报的占比仅为10%。通过职业培训投资或正规教育投资来增加自身人力资本的积累，提高就业阶层，获得较高的社会地位，拓宽社交网络，从而促进农民工的城市融合。通过增强权益维护意识，提高政治参与度，通过对信息资源的适当投资了解和参与城市的休闲文化活动，从观念上向城市融合。农民工可以通过接受正规教育和职业培训来提高科学文化知识水平及道德水准，使其以正确的态度履行职责，调节人际关系，且接受教育和培训过程中可以拓宽自己的社交网络。相关研究表明，文化程度较高、接受职业培训和较高层次教育的农民工，由于具备较强的学习认知能力，拥有更多知识技能型人力资本，他们在生活习惯、价值观念等方面更容易适应城市生活。农民工可以通过对有关政治、文娱、社交方面信息的搜寻，更好地适应城市的生活节奏。通过对政治的参与，可以掌握城市的发展方向，有利于日后发展的决策。农民工还可以通过参加文娱活动、增加社会交往。更好地从精神上、心理上向城市融合。