森林植物和森林土壤之间不断进行的养分交换。森林植物由根系吸收土壤中的养分，所吸收养分中的一部分主要通过枯枝落叶又归还给土壤；此外，归还养分还包括枯倒木，由雨水淋洗下来的枝、叶和树体表面的养分，根系分泌物，以及森林群落中动物的粪便和残体。枯枝落叶等在土壤中经过微生物分解，成为有效养分可再被森林植物所吸收。这种森林土壤养分循环是内部养分循环的一种主要形式。

森林土壤的养分循环量和速度由于森林植物和森林土壤的类型以及环境条件的不同而有差异。一般来说，森林生产量愈高、枯枝落叶数量愈大的森林类型下的土壤，其循环量愈大，反之，较小；在高温高湿地区的森林土壤循环最快，反之，则较慢。循环的快慢，还决定于微生物分解活动的旺盛程度以及森林植物生长和吸收养分的速度。北方温带针阔混交林较南方热带雨林土壤的养分循环量虽小，但因循环速度慢，放在森林土壤中仍然可以积累较多的养分（如温带针阔混交林下的暗棕壤）；反之，南方热带雨林土壤的养分循环量虽然很大，但因循环速度快，所以森林土壤中积累的养分却较少（如热带雨林下的砖红壤）。

森林土壤的养分循环率（归还率）可以按下式估算：

森林土壤养分循环

式中 E为养分循环率，以百分数表示；B为采伐时的养分归还量（林地上剩余的根、枝、叶等，公斤/公顷）；C为一个轮伐期枯枝落叶以及雨水淋洗下来的枝、叶和树体上的养分等总养分的归还量（公斤/公顷）；D为一个轮伐期森林植物的养分总吸收量（B+C+A）；A为采伐时所带走的养分量以及收集枯枝落叶等运出林外的养分量（公斤/公顷）。归还率愈大，则森林土壤愈趋向于养分增多；反之，归还率愈小，.则森林土壤愈趋向于养分减少。例如，长期不采伐或间伐量很小的天然阔叶林，B+C较大而D相对较小，因此归还率较大，于是森林土壤的养分趋向于积累而变得肥沃起来；反之，例如皆伐林地，特别是轮伐期很短的速生丰产林地以及收集枯枝落叶运出林外做肥料或燃料用的林地，则B+C较小而D相对较大，因此森林土壤的养分归还率较小，于是森林土壤趋向于养分减少而逐渐贫瘠。在后一种情况下，必须采取施肥等补充土壤养分的措施，以维持养分平衡和提高森林土壤的肥力。