土壤是一個複雜的物質與能量系統，土壤是由固體物質（礦物質、有機質、活性有機質）、液體（土壤水分和土壤溶液）、氣體（土壤空氣）等多相物質和多土層結構組成的複雜並具有“活性”的物質與結構系統。
在系統範圍內多相物質、各土層之間不斷的進行著物質與能量的遷移、轉化與交換。這是推動土壤發育與變化的內因和動力；土壤是一個複雜的開放系統，土壤系統是地球表層系統的重要組成部分。土壤系統與大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈和人類智慧圈之間不斷地進行物質的遷移轉化與能量交換，這是推動土壤形成和演變的外驅動力；同時土壤系統也是影響地球表層系統變化的重要原因；土壤是一個生態系統，土壤生態系統是指土壤生物與其他成土環境因子（包括生物因子和非生物因子）構成的複合整體系統。作為陸地生態系統中最活躍的生命層，土壤生態系統是相對獨立的子系統，其中的物質與能量遷移轉化過程，特別是生物地球化學過程，在全球物質與能量循環過程中占據了非常重要的位置。
土壤系統具有高度非線性和可變性特徵，是自然界最為複雜的系統之一。它包含著複雜多樣的物理和可變性特徵，是自然界最為複雜的系統之一。它包含著複雜多樣的物理、化學和生物過程，這使得土壤系統永遠不能處於靜止的平衡狀態。若要真正了解土壤，就必須以非線性理論為指導，從微觀（原子、分子）水平上和巨觀尺度上去認識和研究土壤。土壤系統界面具有兩個特點：一是土壤系統在地表與大氣圈、水圈、地上生物群落之間的界面比較清楚；二是在地表以下，土壤系統與非土壤系統的界面也即土壤與鬆散母質的界限是逐漸過渡。因此在研究土壤系統時，對其界面應給予仔細地界定。
