土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物，通常分为腐殖质和非腐殖质。其来源包括四个方面：一是植物残体，包括各类植物的凋落物、死亡的植物体及根系，这是自然状态下土壤有机质的主要来源，对森林土壤尤为重要。二是动物、微生物残体，包括土壤动物和非土壤动物的残体，及各种微生物的残体，这部分来源相对较少，但对原始土壤来说，微生物是土壤有机质的最早来源。三是排泄物和分泌物，这部分来源虽然量很少，但对土壤有机质的转化起着非常重要的作用。四是废水、废渣，包括人为施入土壤中的各种有机肥料（如绿肥、堆肥、沤肥等），工农业和生活废水、废渣，以及各种微生物制品、有机农药等。
土壤有机质的含量在不同土壤中差异很大，含量高的可达20%以上（如泥炭土，某些肥沃的森林土壤等），含量低的不足1%（如荒漠土和风沙土等）。在土壤学中，一般把耕作层中含有机质20%以上的土壤称为有机质土壤，含有机质在20%以下的土壤称为矿质土壤。一般情况下，耕作层土壤有机质含量通常在5%以上。
进入土壤中的有机质一般以三种形态存在。一是新鲜的有机物，指那些进入土壤中尚未被微生物分解的动、植物残体，它们仍保留着原有的形态。二是分解的有机物，经微生物的分解，已使进入土壤中的动、植物残体失去了原有的形态，包括有机质分解产物和新合成的简单有机化合物，并且相互缠结。三是腐殖质，指有机质经过微生物分解后并再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质，与土壤矿物质土粒紧密结合，是土壤有机质存在的主要形态，占土壤有机质总量的85%~90%。
土壤有机质的组成决定于进入土壤的有机物质的组成，进入土壤的有机物质的组成相当复杂。各种动、植物残体的化学成分和含量因动、植物种类、器官、年龄等不同而有很大的差异。
植物残体中各类有机化合物的大致含量范围是：可溶性有机化合物（糖分、氨基酸）5%~10%，纤维素15%~60%，半纤维素10%~30%，蛋白质2%~15%，木质素3%~50%。它们的含量差异对植物残体的分解和转化有很大影响。
据估计，进入土壤的有机残体经过一年降解后，23%以上的有机质以二氧化碳的形式释放而损失，残留在土壤中的有机质不到13%，其中土壤微生物量占3%~8%，多糖、多糖醛酸苷、有机酸等非腐殖质物质占3%~8%，腐殖质占10%~30%。
土壤有机质的含量与土壤肥力水平是密切相关的。虽然有机质仅占土壤总量的很小一部分，但它在土壤肥力上起着多方面的作用却是显著的。通常在其他条件相同或相近的情况下，在一定含量范围内，有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关，对土壤性状、作物生长和化肥的施用影响很大，主要表现在以下几个方面：
植物养分的主要来源。土壤有机质中含有大量的植物营养元素，如氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等重要元素，还有一些微量元素。土壤有机质经矿质化过程释放大量的营养元素为植物生长提供养分；有机质的腐殖化过程合成腐殖质，保存了养分，腐殖质又经矿质化过程再度释放养分，从而保证植物生长全过程的养分需求。所以有机质多的土壤，养分含量也就多，化肥可以适当少施。
土壤有机质的矿质化过程产生的二氧化碳既是大气中二氧化碳的重要来源，也是植物光合作用的重要碳源。土壤有机质还是土壤氮、磷最重要的营养库，是植物速效性氮、磷的主要来源。土壤全氮的92%~98%都是储藏在土壤中的有机氮，且有机氮主要集中在腐殖质中，一般是腐殖质含量的5%，据研究，植物吸收的氮素有50%~70%是来自土壤。土壤有机质中有机态磷的含量一般占土壤全磷的20%~50%，随着有机质的分解而释放出速效磷，供给植物营养。在大多数非石灰性土壤中，有机质中有机态硫占全硫的75%~95%，随着有机质的矿质化过程而释放，被植物吸收利用。
促进作物的生长发育。有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸过程，提高细胞膜的渗透性，促进养分迅速进入植物体，增强对营养物质的吸收。胡敏酸的钠盐对植物根系生长具有促进作用。土壤有机质中还含有维生素B1、B2、吡醇酸和烟碱酸、激素、异生长素（β-吲哚乙酸）、抗生素（链霉素、青霉素）等对植物的生长起促进作用，并能增强植物抗性。
改良土壤结构。有机质在改善土壤物理性质中的作用是多方面的，其中最主要、最直接的作用是改良土壤结构，促进团粒状结构的形成，从而增加土壤的疏松性，改善土壤的通气性和透水性。腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，土壤中的腐殖质很少以游离态存在，多数和矿质土粒相互结合，通过功能基、氢键、范德华力等机制，以胶膜形式包被在矿质土粒外表，形成有机-无机复合体。有机质的胶结作用可形成较大的团聚体，更进一步降低粘粒的接触面，使土壤的粘性大大降低，改善粘土的土壤耕性和通透性，降低土壤的胀缩性，防止土壤干旱时出现大的裂隙。
土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来源。没有它，就不会有土壤中所有的生物化学过程。土壤微生物的种群、数量和活性随有机质含量增加而增加。富含有机质的土壤，其肥力平稳而持久，不易造成植物的徒长和脱肥现象。
土壤动物中有的（如蚯蚓等）也以有机质为食物和能量来源；有机质能改善土壤物理环境，增加疏松程度和提高通透性（对砂土而言则降低通透性），从而为土壤动物的活动提供有利的条件，而土壤动物本身又加速了有机质的分解（尤其是新鲜有机质的分解），进一步改善土壤通透性，为土壤微生物和植物生长创造良好的环境。
提高土壤的保水保肥能力。土壤有机质属于有机胶体，具有强大的吸附能力，能吸附大量的养分和水分。它是土壤养分中的大家族，是为作物生长发育提供养分的仓库。
促进土壤微生物的活动。土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分，有利于微生物的活动。
具有活化磷的作用。土壤中的磷一般不以速效态存在，常以迟效态和缓效态存在。因此土壤中磷的有效性低。土壤有机质具有与难溶性的磷反应的特性，可增加磷的溶解度，从而提高土壤中磷的有效性和磷肥的利用率。
此外，土壤腐殖酸被证明是一类生理活性物质，它能加速种子萌发，增强根系活力，促进植物生长，对土壤微生物而言，腐殖酸也是一种促进生长发育的生理活性物质。
土壤有机质含量多的土壤，其土壤肥力水平较高，不仅能为作物生长提供较丰富的营养，而且土壤保水保肥能力强，能减少养分的流失，节约化肥用量，提高肥料利用率。
如何增加和保持土壤有机质含量，提高农作物产量，是农业生产的主要任务。这项任务就是给土壤有机质增加能源，主要的农业技术措施有以下6项：
1. 增加生物总产量。在增产的前提下增加土壤有机质，因为地上部分产量增加了，地下的根系也随着增加，同时地下生物也相应兴旺发达，致使动植物残体增多。
2. 力求秸秆多还田。秸秆还田是直接为土壤增加有机物。要改变在田间焚烧秸秆的习惯，因为焚烧秸秆既浪费有机物，而且使有机物变成二氧化碳跑到空气中又污染环境。研究表明，秸秆直接还田比施用等量的沤肥效果更好。
3. 增加有机肥用量。合理施肥，实行有机物和无机肥料的配合，不断增加有机物残留在土壤中的数量。堆肥、沤肥、饼肥、人畜粪肥、河湖泥等都是良好的有机肥。
4. 减少土壤有机质的消耗。例如，采取少耕、免耕、覆盖等措施，其目的就是减少和控制土壤氧气的供应，削弱微生物分解活动。覆盖则可以减少土壤水土流失。这样才能保持土壤有机质在提供养分的同时，增加能源，保持含量稳定。
5. 粮肥轮作、间作，用地养地相结合。随着农业生产的发展，复种指数越来越高，致使许多土壤有机质含量降低，肥力下降。实行粮肥轮作、间作制度，不仅可以保持和提高有机质含量，还可以改善土壤有机质的品质，活化已经老化了的腐殖质。
6. 栽培绿肥。栽培绿肥可为土壤提供丰富的有机质和氮素，改善农业生态环境及土壤的理化性状。主要品种有苜蓿、绿豆、田菁等。苜蓿可在春、夏、秋三季播种，一般每亩用种1~1.5公斤，在盛花期压青。绿豆、田菁3~6月均可播种，一般每亩用种3~5公斤，在初花期压青。
以上技术措施，对增加土壤有机质是非常有利的，也是一种养地的过程。种地就必须养地，因为种地是消耗养分的过程，也即消耗土壤有机质的过程，产量越高消耗的有机质就越多。只有通过养地技术，才能使土壤中的养分达到一个相对的平衡，才能保持土壤肥力不会下降。
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