土壤中的氧化還原體系包括無機體系和有機體系兩類。無機體系中又包括氧、鐵、錳、硫等。有機體系組成分甚為復雜，包括多種有機酸、酚醛類和醣類等。比較重要的體系主要包括氧體系、鐵體系、錳體系、硫體系、氮體系、氫體系和有機碳體系。
土壤中的氧化還原性受土壤中易分解的有機質和易氧化或易還原的無機物質以及pH等因素的影響。土壤中易分解的有機質是土壤微生物的營養物質和能源物質，在嫌氣的分解過程中，微生物奪取有機質中所含的氧，形成各種還原性物質。微生物細胞死后的自溶作用也能產生還原性較強的有機物質。結果就使土壤的氧化還原電位下降。土壤中易還原的無機物質較多時，可阻滯還原條件的發展。相反，易氧化的無機物質，如有機還原性物質和水溶性硫化物含量高時，則還原條件發達。由于土壤中的各種氧化還原反應大多有質子的參與，pH對氧化還原強度也有直接的影響。對于同一種土壤，pH越低，則氧化還原電位越高。
土壤Eh的大小取決于土壤中氧化態物質和還原態物質的性質與濃度，而氧化態物質和還原態物質的濃度直接受土壤通氣性強弱的控制，所以氧化還原電位的高低是土壤通氣性好壞的標志。旱地土壤的ORP多在400-700mv之間，少數情況下也可低至200mv，如果大于750mv，標志土壤*處于好氣狀態，可能會導致有機物好氣分解過旺，有機物消耗過快，有些養分會因為高度氧化而形成高價化含物從而喪失有效性，應該適當灌水以降低氧的分壓。如果土壤ORP低于200mv則表明土壤水分過多，通氣不良，OM分解減慢，減少養分供應，同時分解產生的大量有機酸會抑制根系的呼吸作用。水田土壤Eh變動幅度比較大，在排水種植旱作期間，可高達500mv以上，淹水期間可低至150mv以下，一般來講水稻適宜在200—400mv的輕度還原狀況下生長，如果土壤經常處于180mv以下或低于100mv，土壤溶液中Fe2+，Mn2+濃度會迅速提高，使水稻Fe、Mn中毒，分蘗停止，發育受阻，如果Eh降到負值，水田中會有H2S、丁酸的累積，會抑制根系的呼吸作用，減少養分的吸收。

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