土壤三相的状态不仅反映固相、气相和液相在土壤中的多少及所占的比例，而且包括各相的能量状态、结构和物理特性。土壤中的物理过程则主要指土壤中各相内部、三相之间以及土壤与其环境（植物、大气、地下水和地表水等）的物质和能量交换过程。在农业上，土壤物理性质的监测和调节，是土壤管理的一项基本任务。土壤物理性质影响着土壤中水、肥、气、热等的供应和调配，影响着植物根系和土中小动物、微生物的生长和繁殖，并对土壤生产力及水、肥利用率产生一定影响。土壤物理性质测定是研究土壤特性、进行土壤改良及科学管理的基础。在土地资源的开发、利用和保护等工作中，也需要测定和利用有关的土壤物理性质数据。土壤物理性质包括土壤的众多性质，一般可分为：土壤的基础物理性质，水、气、热性质，力学性质，电磁性质、光学性质等。

由于固相土壤颗粒组成及其排列组合不同而产生的物理性质。包括土壤质地、土壤结构和土壤孔隙性。它们对土壤的理、化、生物性质有直接或间接的影响。

在土壤孔隙中或土粒表面发生的各种流体（水流、气流、热流）而表现出的土壤物理性质，包括水分性质、空气性质和热学性质。

指反映水分在土壤中的保持和运动的性质。包括土壤水的密度、水汽压、表面张力、黏滞性、吸湿性、毛管性、渗透性，以及持水性、导水性、释水性、供水性等。它们可用有关的指标或参数表示，如最大吸湿量、萎蔫含水量、饱和含水量、田间持水量、黏滞系数、渗透系数、导水率、扩散率、比水容量等。

包括土壤空气的组成、通气性、气体扩散率以及土壤呼吸等。土壤气体的数量和组成可直接影响种子的萌发、根系的生长、微生物活动及土壤养分状况。土壤通气状况对土壤生产能力具有重要影响。植物在呼吸过程中吸收氧气并排出二氧化碳，因此氧气和二氧化碳是土壤空气的主要组成成分。土壤空气主要来源于大气，但土壤中经常发生各种化学反应和生物作用，使土壤空气组成发生变化。土壤空气组成取决于微生物与植物根系的呼吸速率、二氧化碳和氧气在水中的溶解度以及土壤与近地大气之间的气体交换速率。对于透气性较好的土壤，土壤空气组成与近地大气组成相近。土壤空气主要存在于土壤孔隙中，不断在土壤孔隙中运动，并与大气间进行气体交换。但由于二氧化碳是植物根系呼吸及微生物对土壤中含碳有机化合物分解的产物，因此土壤空气中二氧化碳浓度总大于大气中的二氧化碳浓度。在根系呼吸和微生物活动强烈且通气不良的土壤中，二氧化碳浓度通常高于大气二氧化碳浓度几百倍。此外，当透气性比较差时，土壤中还会产生硫化氢和甲烷等还原性气体。

反映土壤中的热容量和热量传递（导热率、热扩散率）的性质。土壤热量主要来源于太阳辐射，土壤与大气间随时发生热量交换。土壤热量直接影响土壤温度，土壤温度又影响着土壤中的物理、化学和生物过程。土壤的热性质由土壤的固、液、气三相各自的热性质综合而成，所以其随三相组成的变化而变化。土壤中所进行的任何一种物理、化学和生物过程以及作物生长发育活动都是在一定的温度范围内进行的，所以土壤温度不仅影响作物种子发芽、根系生长、生理过程及营养生长，而且影响土壤中的各种化学反应、土壤有机质和氮素的积累，以及水、气的运动。

又称机械物理性质。包括黏结性、黏着性、可塑性和胀缩性，以及其他受外力作用而发生变形的性质（如抗剪性、抗压强度），这些性质又称为土壤结持性。土壤力学性质与土壤耕作中的诸多问题，如耕作难易、耕作质量、土壤压板等密切相关。此外，土壤物理特性还包括土壤颜色、电磁特性等。