土壤中各种气体的总称。如N₂、O₂、CO₂、CH₄、C₂H₄和N₂O等，它们一般以自由态、吸附态和溶解态存在。土壤空气的数量、组成及其更新对植物生长、土壤中的生物学和化学过程、养分的转化及其有效性以及对环境都有重要影响。

主要来源于近地表的大气，另有一部分气体是植物根系、土壤生物呼吸过程和有机物质分解过程的产物。

自由态空气

存在于土壤孔隙中未被水占据的部分的气体，其容量主要取决于土壤孔隙度和含水量。成分主要是：氮、氧、二氧化碳和水汽，在通气严重受阻时，土壤处于嫌气微生物活动的控制下，会出现还原性气体，如H₂S、CH₄等。

吸附态空气

吸附在土壤颗粒表面的气体，其容量决定于土壤颗粒的比表面积及气体分子结构的偶极矩，外界条件也有重要的作用，特别是压力和温度，与压力成正比，而与温度成反比。成分主要是二氧化碳，其次是氧，而氮几乎不存在，其中最多的是水汽。

溶解态空气

溶解于土壤溶液中的气体，其容量受气体分压、温度及气体成分的溶解度而定。如氨、硫化氢、二氧化碳的溶解度较高，而氮、氢则较低，但都随着气体分压的增加和温度的降低而增高。

大体上与大气组成相近似。1852年法国布森高和列夫（Boussingault and Lewy）首先确定了土壤空气组成的容积百分含量：氮为78.80%～80.24%；氧为10.35%～20.30%；二氧化碳为0.74%～9.74%，与大气相比，氧含量较低，而氮和二氧化碳含量较高。在渍水土壤中还有一定数量的还原性气体：甲烷、硫化氢、氢，甚至还有磷化氢、二硫化碳、乙烯、乙烷、丙烯和丙烷等。土壤空气组成不是固定不变的，它将随季节、昼夜、土壤深度、土壤含水量、作物种类及其生长期的不同而变化。

土壤空气的更新主要是依靠土壤空气与大气间的相互交换。其交换机理分为气体的整体流动和气体的扩散，影响土壤空气整体流动的因素有①气象因素，包括温度、气压、风力及降水等；②土壤性质，包括结构性、水分含量及通气孔隙等；③生物因素，包括动植物及微生物的活动等；④人类生产活动，包括耕作、施肥及排灌等。1904年白金汉（E.Buckingham）提出土壤气体扩散常数D与土壤自由孔隙度S的平方成比例：D＝KS²。式中，比例常数K称为扩散系数。1940年彭曼（Penman，H.L.）提出了一个土壤气体扩散的基本方程：

土壤空气

式中：D为土壤气体的扩散系数；D₀为气体在大气中的扩散系数；S为孔隙度；L为气体通过的直线距离。L_e为气体通过的实际距离。用相对扩散系数（D/D₀）为气体扩散的指标。晚近的研究，多围绕土粒的粗细、形状及孔隙的大小、形状等因素对彭曼方程提出种种修改的建议。

可分为土壤形成发育和植物生长发育两个方面。

土壤形成发育

空气溶于水，由于氧的作用可氧化某些矿物，如硫铁矿可变成溶解态的硫酸铁，亚铁、亚锰盐类可氧化成高价铁、锰化合物。土壤空气中氧的含量以及与它相平衡的土壤溶液中氧的浓度的一致性，在很大程度上决定了土壤的氧化还原过程，这对水稻土特别重要。空气充足与否，还对微生物的活动密切有关，从而对有机物质的分解和植物营养物质的转化及其有效性也有影响。二氧化碳尽管在土壤溶液中只有少量可变成碳酸，但它的作用甚大，能使碳酸盐类溶解，增加了溶液中钙、镁、钾、钠、铁、锰等离子的浓度，它们可随水移动和扩散。

植物生长发育

植物从种子发芽到成熟都要有足够的土壤空气，块茎类植物对土壤空气要求高于一般植物，而水生植物的要求就十分微弱。种子正常发芽需要土壤空气中氧的含量在10%以上，低于0.5%则种子不发芽。大多数植物根系生长正常的土壤空气中氧的浓度不应低于10%，对于氧扩散率（ODR）要求的临界值是从15×10^-8到25×10^-8克/厘米²·分的范围。土壤通气性是限制植物生长发育和产量的重要条件。

土壤空气的数量取决于土壤中孔隙的多少及大小孔隙的比例，其中氧气的含量则取决于土壤的通气性或土壤空气与大气空气交换的快慢。通过合理耕作、轮作及灌水、排水等措施可以调节土壤空气的数量及其组成，以满足作物和土壤生物的要求。