土壤固体包括土壤矿物质和土壤有机质。土壤矿物质占土壤的绝大部分，约占土壤固体总重量的90％以上。土壤有机质约占固体总量的1～10%，一般在可耕性土壤中约占5%，且绝大部分在土壤表层。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中无数空隙充满空气，即土壤气相,典型土壤约有35%的体积是充满空气的空隙，所以土壤具有疏松的结构。
典型土壤随深度呈现不同的层次。最上层为覆盖层（A0），由地面上的枯枝落叶所构成。第二层为淋溶层（A），是土壤中生物作用最活跃的一层，土壤有机质大部分在这一层，金属离子和粘土颗粒在此层中被淋溶的最显著。第三层为淀积层（B），它受纳来自上一层淋溶出来的有机物、盐类和粘土颗粒类物质。C层也叫母质层，是由风化的成土母岩构成。母质层下面为未风化的基岩，常用D层表示。
1、土壤矿物质
土壤矿物质是由岩石（母岩和母质）经过物理风化和化学风化形成的，它对土壤的性质、结构和功能影响很大。按其成因类型可分为原生矿物和次生矿物。
1）原生矿物：是直接来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的碎屑，其化学成分和结晶构造未有改变。土壤原生矿物主要种类有：硅酸岩和铝酸盐类、氧化物类、硫化物和磷酸盐类，以及某些特别稳定的原生矿物（如石英、石膏、方解石等）。
2）次生矿物：岩石风化和成土过程新生成的矿物，包括各种简单盐类，次生氧化物和铝硅酸盐类矿物等统称次生矿物。
次生矿物中的简单盐类属水溶性盐，易淋失，一般土壤中较少，多存在于盐渍土中。三氧化物类和次生铝硅酸盐是土壤矿物质中最细小的部分，一般称之为次生粘土矿物。土壤很多物理、化学性质，如吸收性、膨胀收缩性、粘着性等都和土壤所含的粘土矿物，特别是次生铝硅酸盐的种类和数量有关。
（1）简单盐类：它们都是原生矿物经化学风化后的最终产物，结晶构造也较简单，常见于干旱和半干旱地区的土壤中。
（2）三氧化物类：它们是硅酸盐矿物彻底风化后的产物，结晶构造较简单，常见于湿热的热带和亚热带地区土壤中，特别是基性岩（玄武岩、石灰岩、安山岩）上发育的土壤中含量最多。
（3）次生硅酸盐类：这类矿物在土壤中普遍存在，种类很多，是由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成。它们是构成土壤的主要成分，故又称为粘土矿物或粘粒矿物。由于母岩和环境条件的不同，使岩石风化处于不同阶段，在不同的风化阶段所形成的次生粘土矿物的种类和数量也不同。但其最终产物都是铁铝氧化物。土壤中次生硅酸盐可分为三大类：伊利石、蒙脱石、和高岭石。
伊利石是一种风化程度较低的矿物，一般土壤中均有分布，但以温带干旱地区的土壤中含量最多。其膨胀性较少，具有较高的阳离子代换量，并富含钾。
蒙脱石为伊利石进一步风化的产物，是基性岩在碱性环境条件下形成的，在温带干旱地区的土壤中含量较高。其阳离子代换量极高。它所吸收的水分植物难以利用，因此富含蒙脱石的土壤，植物易感水分缺乏，同时干裂现象严重而不利于植物生长。
高岭石为风化程度极高的矿物，主要见于湿热地区的土壤中，在花岗岩残积母质上发育的土壤中含量也较高。其膨胀性小，阳离子代换量亦低。富含高岭石的土壤，透水性良好，植物可获得有效水分多，但供肥、保肥能力低，植物易感养分不足。
2、土壤有机质
土壤有机质是土壤中含碳有机化合物的总称。一般占固相总重量的10％以下，却是土壤的重要组成部分，是土壤形成的主要标志，对土壤性质有很大的影响。
土壤有机质主要来源于动植物和微生物残体。可分为两大类，一类是组成有机体的各种有机化合物，称为非腐殖物质，如蛋白质、醣类、树脂、有机酸等；另一类是称为腐殖质的特殊有机化合物，它不属于有机化学中现有的任何一类，它包括腐殖酸、富里酸和腐黑物等。
