土壤生物包含土壤中的生命物质，它们数量巨大、种类繁多并随环境条件而变化，是使土壤具有生命力的关键。土壤生物化学一般将土壤视为“类生物体”进行研究，忽略个体差异与个体过程，把握整体特征与整体变化。

主要研究内容：①土壤生物尤其是土壤微生物在整体水平上的量化与变化。包括土壤微生物生物量、生物量碳与土壤有机碳的比值即土壤微生物熵、土壤腺苷三磷酸（ATP）、土壤磷脂脂肪酸等的研究。②土壤中蛋白质、核酸、糖类、脂类等胞外生命物质的赋存或活性。游离或吸附在土壤基质上的胞外DNA与蛋白质主要源自植物根系、土壤动物与微生物的主动分泌或细胞裂解，其中DNA可通过转化、结合和转导等方式进行基因转移，而蛋白质则以土壤酶的种类与活性检测最受关注。土壤糖类是土壤中多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称，是由碳、氢、氧三种元素组成的生物大分子，能为土壤微生物和动物提供能量。土壤脂类是土壤中由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物的统称，含量较高的是脂肪、蜡和树脂，对植物生长有刺激或抑制作用。③土壤有机质周转、营养元素循环及异生物质转化过程中的各种土壤酶促反应、化学变化与调节机制。土壤元素循环主要包括土壤碳循环、土壤氮循环、土壤磷循环、土壤硫循环、土壤铁循环等。

土壤生物化学属农学门类农业资源与环境学科土壤学子学科的分支领域。是土壤生物学与生物化学之间的一门交叉学科。

土壤有机质的形成与分解、矿化与腐殖化一直是土壤生物化学的研究重点，土壤碳、氮、磷、硫、铁、锰等养分元素和铬、汞、硒、砷等重（类）金属元素的生物转化（包括形态改变）对元素的有效性与毒性及土壤质量演变非常关键，而土壤有机污染物的生物降解应关注降解质粒和降解酶类的种类、性状与作用过程。此外，根际是植物和土壤物质与能量交换的热区，是各种养分和污染物质进入植物体内的主要通道，探索根际土壤的生物化学特性、过程及效应对于优化土壤服务功能、改善环境质量和保障食品安全具有科学意义和实际价值。