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有机质的许多功能与土壤生产力直接相关。 土壤的基本特性或土壤中发生的过程与土壤有机质和微生物之间的相互作用以及有机质的生化转化有关。
有机质是植物养分的库和源，也是异养土壤生物的基质。 有机物含有植物无法利用的氮、磷、碳和其他元素。 定殖在土壤中的微生物和动物以及固定在那里的酶介导有机物的分解和转化，在此期间养分以植物可以吸收的形式释放。 通过将有机结合的养分转化为植物可利用的形式，物质循环得以闭合。
有机质的周转和相关的无机养分的释放受到化学、物理和物理化学土壤特性、气候和有机基质质量的控制。 这些参数与微生物种群的大小和活性一起控制降解速度和养分释放。
有机质水平降低与微生物生物量和土壤通过矿化过程提供养分的能力下降有关。 当退化停止或减慢并且有机物积累时，土壤肥力就会耗尽。
在有机物的分解和转化过程中，会产生对土壤质量有重大影响的物质。 这些是腐殖质。 这些物质代表化学复杂的、无定形的有机化合物，分子量为几百到几千道尔顿。 腐殖质的存在受地点因素的影响。 腐殖质的尺寸<2fAm并且具有大的比表面积。 这些物质的另一个特征是它们的电荷。 这些有机胶体的质量和数量取决于位置，比非腐殖化的有机物质更能抵抗微生物降解。
有机胶体的大比表面积和电荷影响土壤中养分以及潜在污染物的保留和有效性。 有机质的损失降低了土壤保留养分和潜在污染物的能力。 有机质的另一个重要特性是其高持水能力及其对土壤温度的影响。
腐殖质通过改善土壤的物理性质并储存水和养分来影响微生物和植物。 据推测，低分子量腐殖质的量可以比土壤总腐殖质含量提供更合适的土壤肥力指示。 这与这些物质中的活性官能团数量相对较高分子量的物质相对较多有关。 除了通过改善土壤的物理和化学性质来影响植物和微生物外，还获得了腐殖质对植物和微生物代谢产生直接影响的证据。 在乙酸的帮助下解聚的腐殖质部分具有植物激素作用并促进植物对硝酸盐的吸收。
腐殖质部分的相应化学变化可以通过植物分泌物或微生物在根际介导。 研究结果表明，腐殖质的行为与表面活性物质相当，不仅与微生物和植物的相互作用有关，而且与土壤中不溶性有机环境化学物质的动员和运输有关。
有机质对于有利于植物生产的土壤结构的形成和维持至关重要。 有机质以及相关的微生物量在土壤的结构特性中起着关键作用。 这会促进土壤聚集，从而控制根系生长的空气和水平衡，并抵抗风和水的侵蚀。
土壤微生物与土壤的矿物质和有机成分之间存在的大量密切相互作用对于土壤结构的形成和矿物质土壤成分的风化都很重要。 风化代表了土壤的形成过程，也是从无机土壤物质中提供养分的重要过程。 可溶性络合有机化合物促进矿物质的溶解，并影响常量和微量营养素或潜在有毒元素的可用性和置换。 铝以及必需的（铁、锰、铜、锌等）和潜在有毒重金属（例如汞、镉、铅）的溶解度通过形成可溶性有机金属络合物而增加。 许多微量营养素的溶解度非常低，以至于植物在没有腐殖质的情况下无法获得足够的微量营养素。 金属螯合物是水溶性的并保持络合金属的不同程度的稳定性。 腐殖酸、黄腐酸和低分子量有机化合物充当有机络合剂，它们在有机物质分解过程中释放，由微生物代谢活动形成并由根部释放。 有机络合剂的形成在根际特别高。 这同样适用于减少土壤条件，因为兼性和强制性厌氧微生物形成越来越复杂和还原性的化合物。 应考虑到由于施用有机肥料而在受有毒重金属污染的地点移动有毒重金属的可能性。
腐殖质与有机环境化学品之间的相互作用也相关。 通过将有机环境化学品或植物保护产品及其代谢物在土壤中的置换或进入地下水，可以通过将它们与腐殖质结合来防止和促进它们。
有机物质可以掩盖重金属或有机化学品等污染物对微生物或土壤酶参数可能产生的影响。 在这方面，有机质的质量也很重要。
土壤中的有机质也具有保护功能。 有机物含量高，有利于腐生生物的生长，能够抑制寄生虫的生长或防止腐生生物向寄生食物转变。 腐殖质含量越高，作物对疾病的敏感性通常越低。 在这方面讨论的机制要么与有机物质的直接影响有关，要么与土壤生命的影响有关，例如腐生生物和寄生生物之间的竞争。
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