土壤化学过程主要包括氧化还原过程、溶解沉淀过程、络合解离过程、腐殖化过程、脱硅富铝化过程、熟化过程、盐化过程、灰化过程和积钙过程等。

氧化还原过程中某一物质释放电子被氧化，伴随着另一物质取得电子被还原。氧化还原反应中氧化剂（电子给予体）和还原剂（电子接受体）构成了氧化还原体系。土壤中有多种氧化还原物质共存，常见的氧化还原体系如表。

土壤中常见的氧化还原体系

体 系	EO(V)
	pH=0	pH=7
氧体系	1.23	0.84	20.80
锰体系	1.23	0.40	20.80
铁体系	1.06	-0.16	17.90
氮体系	0.85	0.54	14.10
	0.88	0.36	14.90
硫体系	0.30	-0.21	5.10
有机碳体系	0.17	-0.24	2.90
氢体系	0.00	-0.41	0.00

主要的氧化剂是大气中的氧。氧进入土壤后在土壤中进行化学与生物化学作用，获得电子被还原为O^2-。土壤生物化学过程的方向与强度，在很大程度上取决于土壤空气和溶液中氧的含量。当土壤中的O₂被耗竭，其他氧化态物质如NO₃^-、Mn⁴⁺、Fe³⁺、SO₄^-依次作为电子受体被还原，这种依次被还原的现象称为顺序还原作用。土壤中的主要还原性物质是有机质，尤其是新鲜易分解的有机质。它们在适宜的温度、水分和pH条件下还原能力极强。

土壤溶液与土壤矿物质、有机质、土壤空气紧密接触，并处于动态平衡中。施肥、排水等农艺管理及土壤蒸发、植物蒸腾作用等均可导致土壤溶液某溶质浓度升高直至沉淀形成。而降水、灌溉或植物吸收可促使溶液某溶质浓度下降，导致固相物质溶解。应用沉淀溶解反应原理使得对土壤溶液中一些化学元素的量化成为可能，继而进一步研究土壤养分元素、污染元素的生物有效性。

络合过程指电子对给予体与电子接受体互相作用而形成各种络合物的过程。解离过程指化合物或分子在溶剂中释放出离子的过程。组成土壤溶液的离子并不完全由简单的自由离子状态存在，而很大一部分是以离子对和络离子形态存在的。土壤溶液中铜以络离子形态存在的占溶液中总铜量的95%～98%，锰占84%～99%，锌占60%。土壤中的络合解离反应对土壤矿物风化、元素的淋溶运移、养分的转化及有效性、污染物的控制及修复有着重要意义。

动、植、微生物残体在微生物作用下，通过生化和化学作用形成腐殖质的过程。一般用腐殖化系数来度量。腐殖化系数指定量加入土壤中的植物残体（以碳量计）腐解一年后的残留量（以碳量计）与原加入量的比值。影响腐殖化过程的因素主要有三种：生物残体的化学组成；环境的水热条件；土壤性质，特别是土壤酸度。

动、植物体内的所有组成成分，包括木质素、碳水化合物和蛋白质等，在微生物的作用下将转变为较简单的单体及其代谢产物。在这些单体代谢的过程中，部分碳转变为二氧化碳，部分碳被利用来合成微生物细胞。蚯蚓等土壤动物在此分解过程中起着将动、植物残体粉碎以利于微生物分解的作用。不同组分因性质不同而分解速度各异。单糖、氨基酸、大多数蛋白质和半纤维等分解最快，纤维次之，木质素较慢。

热带、亚热带土壤中发生的硅和盐基遭受淋失、黏粒和次生矿物不断形成、铁铝氧化物明显聚积的过程。在高温多雨条件下，风化淋溶作用强烈进行，硅酸盐类矿物强烈分解，风化产物向下淋溶。淋溶初期，溶液呈中性或碱性，致使硅酸和盐基大量淋失，而含水铁、铝氧化物相对聚集，形成富含铁、铝的红色土体。随着盐基的不断淋溶，风化层上部变为酸性。当酸性达到一定程度时，含水铁、铝氧化物开始溶解，并具有流动性。但一般向下移动不深，旱季可随毛管水上升至表层，经脱水以凝胶形式聚积或形成铁、铝结核体；又因土体上部植物残体矿化提供盐基较丰富，酸性较弱，故含水铁、铝氧化物活性也较弱，多淀积，更利于铁、铝残余积聚层的形成。脱硅富铝化是砖红壤和红壤的重要成土过程，但富铝化的程度不同，前者强于后者。

在耕作条件下，通过耕作、培肥与改良，促进水肥气热诸因素不断协调，使土壤向有利于作物高产方面转化的过程。熟化过程可以形成人为表层、耕作淀积层、水耕氧化还原层。

土壤上层易溶性盐的聚积过程。除滨海地区外，盐化过程多发生在干旱、半干旱的大陆内地。盐化过程发生的基本条件是气候干旱，地势低平，地下水位高且水流滞缓，并且地下水矿化度较高。在这些条件的综合作用下，一方面，易溶盐随地表水和地下水从高处往地势低平处汇集，在蒸发作用下，易溶盐析出而累积于土壤表层；另一方面，较高的地下水位，使地下水通过毛管上升作用携带易溶盐升至土壤表层，强烈的蒸发作用使易溶盐浓缩析出，富集于土壤表层。此外，干旱地区的农业土壤，由于不合理的引水灌溉，可能提高灌区地下水位，从而引起盐化过程发生，这种过程称为次生盐渍化。滨海低地，则会因海水浸渍与溯河倒灌，引起盐化过程发生。盐化过程形成盐土，易溶盐含量过高，使土壤性质不良，植物不能正常生长。

在冷湿、郁闭的针叶林植被下，土体中进行的强烈的酸性淋溶过程。其结果，使R₂O₃及腐殖质向心土淋溶、淀积；二氧化硅（SiO₂）在土体表层（特别是亚表层）残留，形成灰白色的土层。这是由于在上述生物气候条件下，微生物区系以真菌占优势。富含单宁和树脂的针叶林残落物，经真菌分解，产生以富啡酸为主的腐殖酸。此种酸因残落物中盐基含量少，得不到中和，对土壤矿物质有极强的分解破坏作用，并与分解物中的铁、铝形成螯合物向下淋溶。二氧化硅残留则在土体上部，形成一个无结构、灰白色的淋溶层次，称灰化层。在土体下部，淋移而至的螯合物，经微生物分解或为土体吸附而淀积，使心土成为铁、铝和腐殖质富集的淀积层。

碳酸盐在土体中的淋溶淀积过程。土壤中的钙质碳酸钙（CaCO₃）经过碳酸的溶解成为Ca²⁺[CaCO₃（淀积）＋CO₂+H₂O＝Ca²⁺+2HCO₃^-]，被淋出土体，即是脱钙过程。在半湿润、半干旱带，钙自土体上层向底层移动也很明显，有时在其下层积聚为碳酸钙淀积层，即积钙过程。