土壤空氣同土壤液體、固體一樣，都是土壤的組成成分。土壤空氣與大氣中的空氣在數量和質量組成上卻有很大的差異。
        在正常通氣情況下，土壤空氣中二氧化碳含量比大氣中多幾十倍。土壤空氣中二氧化碳和氧的總和，與土壤表面以上空氣中這兩種成分的總和極相近。但二氧化碳的含量通常隨土壤深度而增加。在氣候溫暖，水分、養分較充足的土壤，微生物活動旺盛，在呼吸過程中強烈地吸收土壤中的氧氣，所以在土壤空氣中缺乏正常的氣體交換時，土壤中氧氣的數量可以降低到千分之幾，而二氧化碳含量則可增加到百分之十，甚至更多。
        一般栽培作物的土壤，比裸地或休閑地土壤有較多的二氧化碳和較少的氧氣，草類覆蓋的土壤，又比耕種的土壤中有更多的二氧化碳。另外，土壤空氣中還含有氨、氫、氨、*、甲烷和許多氣態揮發性的化合物。
        土壤空氣按物理狀態可以分為自由態、吸附態和溶解態三種。自由態的空氣主要存在于土壤的大毛管和非毛管孔隙中，具有大的易動性和有效性。吸附態空氣，是在土壤干燥時，空氣被土壤顆粒表面所吸附，氣體的吸附作用與壓力成正比，與溫度成反比。溶解態土壤空氣，是指一些氣體溶解于水中，氣體在水中的溶解度是隨其分壓的增加和溫度的降低而增高的，也隨水分的礦化度的增加而降低。
        土壤空氣的總量，可以用某一間隔時間內，測定進入土壤和從土壤中釋放出空氣的數量表示，但它受溫度變化的影響。氧和二氧化碳的聯合測定，是抽取一定的土壤空氣樣品于氣體分析器中，用堿（50%氫氧化鉀)吸收樣本中的二氧化碳，用焦性沒食子酸堿性溶液吸收樣本中的氧氣。由于化學吸附，而使樣本中的體積減少，其減少的數量即為二氧化碳和氧氣的體積。