土层产生的原因有二：一是自然原因形成的土层，另一是耕种原因形成的土层。
⑴自然原因形成的土层：有各种沉积层和发生层(在土壤形成中形成的土层)。
沉积层形成的原因很多，主要是由河流、湖泊、海洋、冰川、风及重力等动力所形成的。各种沉积体各有特征，其中河流沉积体(简称冲积体或淤积体)最为普遍，广泛分布在我国各大平原的土壤中。它是在长期的自然历史中，河流多次改道和泛滥而形成的。河流每次泛滥的水量大小不同、流速不同，因而携带物质的能力也不同。水量大流速急，所携带的物质就粗，以砂砾为主；反之就细，以粉粒和粘粒为主。因此，即使是在同一地段上，各次沉积物的粗细和组成都有差异，形成有明显界限的不同沉积层。在河流两侧不同的地段上，沉积物的粗细也不同，距河愈远沉积物愈细。同时，在这些物质搬运的过程中，由于相互碰撞和与地面磨擦而变圆(磨圆作用)，搬运的路程愈长，磨圆度就愈高。
沉积层在外貌上的特点是层间界线清晰而整齐。沉积层的排列变化多端，对土壤性状的影响很大。特别是在冲积平原。广大群众把沉积层有时误认为土层，实际上，它是属于母质的层次。
除河流沉积层外，还有湖积层，它是静水沉积而成，其特征是分选度高，层次薄而清晰，物质的颗粒较细，由于长期浸水，内部还原过程强烈，常见灰兰色化合物引起的)并夹有锈斑以及薄层的泥炭。风积层是由风力将其它成因的沉积物侵蚀搬运再沉积而成的。如沙丘，其特征是分选度好，颗粒均匀，层次厚而明显，砂粒有一定的磨圆，砂粒表面常带有麻点，光泽暗淡。我国部分黄土也是风积而成，颗粒均匀多为粉粒，层次厚，整个沉积体常为垂直裂缝分割成大柱状(称直立性)。黄土中含有丰富的CaCO3。冰碛层是冰川沉积而成，其特征是分选度低，粗细物质混杂，砾石棱角明显，砾石面上常留有擦痕。
发生层是各自然条件作用于母质后，在原地新分化出来的层次，它才是真正的土层。举数个典型的发生层如下：
①残落物层。一般是指森林土壤表面的枯枝落叶层。
②腐植质层。是各地土壤都有的土层。处于土壤的表层。由于含腐植质多，所以与下层土壤相比，它总带有灰一黑的颜色，腐植质含量愈多，黑色愈深。腐植质层的厚度及其性质随不同土壤和植被而异，其中以东北黑土的腐植质层为最厚，有时可达一米以上。
③粘化层。见于很多土壤中，其中以华北地区山前平原或平原中地势较高而排水较好的土壤中为最典型，通常为棕红至暗褐色。这一层的质地比其上下土层都粘，但不同于沉积层，由这一层的中心向上或向下，粘性愈来愈小，逐渐过渡到上层和下层，层间界线不像沉积层那样清晰而整齐。按一般说法，粘化层是由于水热状况适宜，土壤矿物的化学风化程度较深的结果。但也有可能是上层粘粒随水向下迁移的看法。按国外材料，粘化层的粘粒含量要比上下土层多20%以上。
④钙积层和砂姜层。钙积层多出现在半干旱或半湿润地区的土壤中，这一层的碳酸钙含量明显多于上、下层，呈现出不同程度的白色。它是上层土壤中的钙被淋洗下来，又以碳酸钙形式沉淀而形成的。假如土壤下层有粘重土层或地下水位较高，碳酸钙往往在粘层或地下水位上面聚积成手指到手掌大小的姜石(又名石灰结核或砂姜)。砂姜排列有疏有密，当砂姜排列成层时，就叫砂姜层，作物根系就难于扎入了，土壤通气和透水性也变坏。
⑤碱化层。主要出现在碱化土和碱土中。碱化层干时坚硬，湿时泥泞，通气透水性差I干时有明显的棱柱状结构。这一层有强碱性反应，酸碱度(pH值)在9.0以上。碱化层是土壤胶体上吸附的Na 多到一定程度的结果。
⑥灰化层。以湿冷地区针叶林下灰化土的灰化层最为典型。这层的颜色为灰白色，粉粒含量很高，无结构而松散，强酸性反应，有人认为是黄腐酸淋洗的结果。
⑦白浆层。见于东北平原以及华中华东地区的某些土壤中。此层颜色发自，与灰化层相似，但在形成原因和性质上不同。据有的研究人员认为白浆层是在多水并有土壤径流(土壤中侧向流动的水流)的条件下出现的。多水使高价铁锰还原成低价的铁锰，低价铁锰溶于水，并随土壤径流流走，于是形成白色的土层即白浆层。关于这一层的形成，还在继续研究中，尚无结论。
⑧富铁铝层。在南方的红、黄壤中最为明显。这一层的颜色为鲜红或暗红色，常有大量的铁锰结核。这层是在土壤呈酸性后，上层土中的铁锰溶于土壤溶液中，随着下行水流带到下层经沉淀而形成的。铁质聚积严重时会形成铁盘层。
⑨网纹层。主要见于红壤和砖红壤的深层，呈红、黄、白等斑杂颜色。它也是在酸性和多水条件下，铁锰淋失的结果。由于在土体裂缝附近铁淋失较多，所以出现红、黄，白的斑杂颜色。
⑩潜育层。多见于处在地下水位高的土壤的下层，因长期渍水缺氧，出现一层带有锈斑或铁子并现灰兰色的土层，即潜育层。
⑵耕种原因形成的土层
①耕作层(又称熟土层，活土层)。在农田土壤的最表层，由于每年施肥、灌水和耕作，所以腐植质含量较下层多，颜色较深，也较疏松，是作物根系密集的土层。它的深度与长年耕深一致。
②犁底层。在耕层下面，不过几个厘米厚。颜色比耕层浅或相似，比较紧实，呈片状或薄片状结构。在旱地只见于常年畜耕的土壤。它不利于根系下扎，也有碍于上下土层的水，气和热量的勾通，应逐年加大耕深破除之。对稻田土壤，犁底层似仍是必要的，但要求有适宜的透水率。
③心土层(又称五花层)。是指主要根系到达的深度，一般在土表下50一80厘米的范围内。部分肥料可随灌水到达这里，再加上根系的腐烂，使这一层的颜色呈现出不均匀的灰，黄斑点或条痕状，所以又称五花层。
④底土壤。在心土层下，不受施肥耕作的影响，根系也很少。它对其上土层的水、气、热状况有一定影响。一般底土层深度为1.5—2米。
