通常用于判断土壤处于厌氧条件有两个特征：

铁和锰化合物产生的颜色。在厌氧条件下发生的铁和锰的微生物还原是形成氧化还原特征的关键步骤。铁氧化物和锰化合物在土壤中交替还原和氧化，从而产生氧化还原特征。当铁和锰被还原时，它们形成可溶性且通常是无色的化合物。处于更易移动的还原态时，铁和锰受到再分配，并且在某些情况下可从土壤中去除。随着土壤中水向氧化区移动或土壤干燥，铁和锰会被再氧化并从土壤溶液中沉淀出来，产生明显的可溶性铁/锰耗竭和铁/锰氧化态化合物的积累区域。在氧化条件下，铁的各种氧化物使土壤呈现红色、黄色或棕色。铁和锰发生富集的区域通常有鲜艳的软质块状物或由铁和锰氧化物形成的硬块显现；铁和锰被还原消耗的区域则通常呈灰色，铁和锰至少部分被去除。在强烈的厌氧条件下，土壤被还原，呈现暗淡的灰（或蓝、或绿）色的色调。当暴露在空气中时，土壤的颜色又可能会因铁的氧化而变得更明亮。

土壤有机质积累。土壤中有机物质（残体）的循环和周转。在厌氧条件下，有机物质（残体）的生物降解受到抑制，有机质可能会迅速积累。这导致矿质土壤中形成非常黑暗的表层。在长时期的厌氧条件下，有机物质可能累积达到有机土壤的程度。质量上，有机物质含量高于20%，有机物质累积层的厚度超过40厘米。这些土壤通常形成于最潮湿的地区，如具有高水位的洼地等地区。

厌氧环境可以改变土壤特性，例如使有机物质含量增加、生物活性变化以及改变土壤氧化还原特征等。当土壤处于厌氧条件时，有害影响包括：根受到缺氧胁迫；通过反硝化作用损失氮；有机酸、硫化氢，以及其他可能的植物毒素的积累等。但是，并不是所有的厌氧条件都是有害的。在厌氧条件下，异养生物固氮通常更显著；有机质矿化受阻从而有利于土壤固碳；某些农药，例如，滴滴涕和林丹在厌氧条件下降解速度更快；部分厌氧微生物生长受到促进进而有效抑制某些诱导植物病害的致病菌的生长等。

导致氧气可利用性降低并影响土壤厌氧环境的因素有：①有氧呼吸消耗氧气并产生二氧化碳。②土壤气体交换速率。供氧速率取决于土壤质地、结构以及土壤孔隙的数量、大小。一般来说，在黏性土壤或结构差的土壤中气体交换较慢。由于土壤非常潮湿并接近饱和，因此空气被排除在土壤孔隙之外，从而减少了土壤空气的含量并阻碍了气体的交换。③土壤温度。随着温度的升高，土壤中可溶解的氧气含量也会减少。④地下水位。通常有季节性特征。因此，田间科学家通常将土壤形态特征和地下水位的高度范围作为季节性厌氧条件的指标。