如果不了解土壤常识，你很难相信，脚下那细碎的泥土和坚硬巨大的岩石原来曾是一体。大自然用了什么鬼斧神工，把坚硬的岩石变成了柔软的土壤？科学家们发现，地壳表面的岩石，在外界环境的影响下逐渐发生破碎和分解现象。大的石头变成了小块，小块再变成了细粒。在变化的过程中，不仅仅是体积变小变细了，而且还使岩石改变了基本的性能，形成了成土母质。这个过程就叫做风化过程。
在整个风化过程中，风化作用是多种因素交错进行的，很难截然分开。但按其基本性质，大致可以分成三种类型：
物理风化作用。这是指岩石受物理因素作用而逐渐崩解破碎的过程。引起物理风化作用的，主要是地球表面温度的变化。地球四季与昼夜均有显著的温度变化。一年四季中的变化可达40～50℃，在干旱沙漠地区昼夜温差可高达60～70℃。岩石是不良导体，热的传播速度很慢。裸露在表层的岩石，白天烈日曝晒，温度升高，表面体积膨胀。而岩石内部受热少，膨胀慢。夜晚降温后，岩石表面迅速散热变凉，而内部高热却很难散失。这样寒来暑往，日久天长，会使岩石内部裂纹纵横交错，并发生层状性的剥落。除温度外，水滴石穿、冰冻、风蚀都会引起岩石的破碎。这就大大增加了母质面与空气的接触，为化学的风化提供了条件。
化学风化作用。化学风化作用包括水溶、水解、水化、氧化作用。就像铁钉生锈一样，氧化作用是无时无刻在人们不知不觉中进行的。水是大自然中分布最广的溶剂；而岩石主要成分是无机盐类，在水中都能溶解。化学风化使岩石进一步分解，并从根本上改变了矿物的组成成分，使其有了吸附能力，出现了毛管现象，产生了一定的蓄水能力。
生物风化作用。当母质能够蓄水，初步提供营养时，就会有一些低等的细菌和植物在母体上诞生。而植物根系的发育穿插和小动物打洞造穴的行为，会进一步促进岩石的破裂。生物的活动，还能分泌出各种无机酸，进一步促进了化学风化的过程。
经过长期的风化，岩石变成了土壤母质。但母质并不是土壤，因为它还缺乏完整的肥力，不能让营养在母质中累积和集中。母质将和气候、生物、地形、时间共同作用，形成土壤生成的五大基本因素。
科学家们发现，不同的母质是形成不同土壤的基础，这就是黄土、红土、砂土、黏土等多种土壤形成的内因之一。
气候对土壤形成有重要的影响，其中温度和湿度对成土作用的影响很大。高寒地带植物生长缓慢，有机物积累很少，母质化学作用也慢。科学家们发现，温度每升高10℃，化学反应速率可增加2～4倍。气候影响可使不同地带上同种母质发育的土壤有巨大的差异。比如在温带，自西向东大气温度递减，依次出现的是棕漠土、灰漠土、棕钙土、栗钙土、黑钙土和黑土。在东部湿润区，由北向南热量递增，土壤依次分布为暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、红壤、砖红壤。
生物是影响土壤生成的最活跃因素。生物包括地上和地下的植物、动物和微生物。生物是土壤有机质的制造者。前苏联土壤学家威廉斯认为生物因素是土壤形成的主导因素。特别是高等绿色植物，能把分散在母质、水体、大气中的营养元素选择性地吸收起来，利用太阳能合成有机质，从而改造了母质，提高了土壤肥力。
地形虽然不能提供任何物质和能量，但地表形态、坡度、高度、坡向等差异，都会引起热量和水分的重新分布，使相同母质产生的土壤有差异。比如我国天山托木尔峰南坡属温带大陆性半干旱荒漠和草原景观，由山脚向上3000米的土壤依次为棕漠土、棕钙土、栗钙土、亚高山草原土；而北坡属温带半湿润气候，由山脚向上3000米的土壤依次为黑钙土、灰褐土、亚高山草甸土。一座山就有这么多种土壤类型，足见地形对土壤形成的影响有多大了。
时间是土壤发育和演化的必要条件。随着时间的推移，土壤从无到有，不断发生、发展和演变。
在五大成土因素之外，不可漠视人为活动对土壤形成发展的作用。精耕细作，合理灌溉，可以使土壤肥力增加；反之，过度开垦，粗放耕作，大水漫灌，会导致土壤肥力的下降，土壤板结，水土流失严重。近年来，随着土壤环境的恶化，人们开始注意研究不合理的人类活动对土壤加速退化所产生的恶果。毁林开荒使水蚀严重，造成频频发作的泥石流；灌溉不当使大面积土壤出现次生盐碱化，使产量锐减甚至绝收；过度开垦引起风蚀严重，使持续不断的沙尘暴频频席卷中国的北方。
随着土壤科学的发展，学者们认为火山的活动、地震、新构造运动都是土壤形成的深层次因素。比如在第三世纪末隆起的青藏高原，就以她平均海拔4000米的身躯和万千条“血脉”冰川，挡住了肆虐的季风，沃育了下游的良田，使中国东部地区湿润丰饶，而有别于同纬度地带欧亚大陆内陆那干旱少雨的沙漠戈壁。