土壤物理的发展，从人类农耕初始对土壤的干湿、松紧和颜色等的物理知识的认识和积累开始（最早记载见于公元前400多年中国春秋战国时期的《禹贡》）。18世纪以来，俄国和德国科学家就服务于农业耕作和灌排机械的应用进行了专门的土壤物理性质的观察和记载。20世纪初，苏联学者提出土壤结构形成的多级团聚学说，并建立了土壤水分能态与非饱和水分运动的理论。到20世纪30年代前后，以国际土壤学会（今国际土壤科学联合会）成立并设立土壤物理专业委员会为标志，土壤物理学体系基本形成。20世纪中叶提出了土壤-植物-大气系统（SPAC）和“四水转换”理论。70年代后期随着计算机技术的应用，土壤空间变异分析和动态模拟技术广泛使用。至如今互联网时代的21世纪，更是与相关学科结合与交叉，为土壤/耕地质量特性监测、自动行走（无人驾驶）农耕机具的设计和自动控制的灌溉系统的研发及应用等现代农业技术的发展起到了重要的基础支撑作用；同时为土水资源的集约化高效利用、环境污染的控制和友好环境的建设及其制定应对全球气候变化措施提供了科学指导。

中国土壤物理的研究工作也取得了长足的发展，特别是中国土壤学会土壤物理专业委员会成立（1979）以来，此领域研究的内容和深度、应用的行业和范围都在不断深入和扩大，促进了更多二、三级分支或交叉学科形成。土壤水盐性质和运动过程的基础研究，大大推动了中国盐碱地改良利用，为华北地区成为中国主要粮食产区做出了重要贡献；并在长期与农田水利学科的交叉研究过程中，建立了干旱、半干旱地区的节水农业和节水灌溉技术体系，在黄土高原的土水资源利用和管理、植被恢复和建造方面取得了显著成绩。深入观测了各种土壤结构体的微形态和孔隙状况，系统研究了全国各类土壤的结构状况及其在调节土壤肥力方面的重要作用，明确了东北黑土的开垦年限和耕作方式对土壤质量变化的影响，南方黏质红壤“假砂”结构的形成机理及其肥力意义；在开发碳源和活性材料替代土壤活性有机质来改造和重建优质土壤耕作层方面获得了重要成果。土壤点位和农田尺度的土壤水分平衡研究与陆地水文学的集水区、景观尺度的水循环研究相结合，推进了水文土壤学交叉学科的发展，并在流域非点源污染研究方面取得了重要进展。同时，中国土壤物理学研究在低产田（地）改良、土壤电磁理论和测试技术的应用、土壤气体交换与温室气体排放、土壤热扩散、热导和热惯量以及以此为基础的土壤物理测试仪器和设备的改进和研发方面，都取得了大量的成果。中国土壤物理学者与国际土壤科学联合会以及其他国家的土壤物理学者保持着良好的合作和交流关系。

在理论上，土壤物理注重研究土壤中物质所处的物理状态、能量水平和性质，迁移过程和运动规律，以及土壤中物质与环境之间的物质与能量交换的原理。在实践中，土壤物理综合应用各种相应的技术手段和工程措施，通过改变土壤的基本物理性质或控制土壤中的各种物理过程，来达到改善土壤质量、促进土水资源的高效利用和维护区域生态与环境的可持续发展的目的。

在土壤的基本物理性质分析方面，土壤物理以土壤中的颗粒、结构和孔隙的组成与特征分析为基础，研究土壤中固、液、气三相的性质及其变化，分析这些变化对土壤的各种功能（土壤肥力功能、有机物分解和环境净化功能、生物基因库功能、道路和建筑负载功能、土制品原材料功能和文化遗存保护功能等）和土壤各方面的质量（土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量等）的影响。土壤的基本物理性质首先取决于自然成土因素，尤其是土壤母质的状况；而人类活动，特别是农耕活动、水利措施和化学添加剂等，可以对土壤基本物理性质产生重要的影响，这是土壤性状物理改良的基础。

在土壤中物质和能量运动的研究方面，现代土壤物理学以土壤中的水（汽）、气、热和溶质运移为中心，通过对土壤中各种运动的驱动力和主要影响因素的分析，注重于各种运动过程定量模型的构建，研究土壤物质和能量运动过程的控制和调节机制。

土壤物理学属于农业资源与环境一级学科的土壤学分支学科的子学科。与土壤化学、土壤地理学等同属于土壤学。在土壤中物质和能量运动方面的研究成果的应用极为广泛，不仅成为农业物理学（农田灌溉和排水）和环境物理学（污染物迁移和降解）的重要基础，还与农业气象学、农田水利学、水土保持学、农业生态学、陆地水文学、地下水动力学、土力学和土地资源学等学科的关系非常密切，并相继形成了许多交叉学科。