动植物残体在微生物的作用下转变为腐殖质的过程。广泛发生于土壤、水体底部的淤泥、堆肥、沤肥等环境。腐殖化作用的进行有助于土壤肥力的保持和提高。由于植物残体的性质和数量不同，形成的腐殖质也各异。影响土壤中腐殖化作用的因素是生物残体的化学组成，环境的水热条件和土壤性质。
动植物残体在微生物的作用下转变为腐殖质的过程。广泛发生于土壤、水体底部的淤泥、堆肥、沤肥等环境。腐殖化作用的进行有助于土壤肥力的保持和提高。
关于腐殖化作用的机理,现有4种假说：①木质素蛋白质假说，即植物物质转化假说。认为腐殖质是植物残体中耐分解的木质素与微生物合成的蛋白质相结合的复合物。因而植物残体的化学组成对所形成的腐殖质的性质影响极大。②化学聚合假说。认为植物残体首先在微生物的作用下形成各种酚类和氨基酸化合物，再通过氧化和聚合作用而形成腐殖质。因而腐殖质的性质与植物残体的化学组成无关。③细胞自溶假说。认为腐殖质是植物和微生物细胞的自溶产物（糖、氨基酸、酚和其他芳香族化合物等）通过自由基团的缩合和聚合作用而形成的。④微生物合成假说。认为微生物以植物残体作为碳源和能源，在体内合成高分子化合物。当微生物死亡后，这类高分子化合物就释放到土壤中，并首先降解为胡敏酸,进而降解为富啡酸。这4种假说的内容不一，但都认为微生物在腐殖化作用中始终居于主导地位；并都认为低分子量的腐殖物质是由高分子量的腐殖物质降解而成的。
至于植物残体转化为腐殖质的详尽步骤，目前尚不十分清楚。大致是：植物残体首先被微生物分解成为简单的物质；后者与微生物的再合成的产物及代谢产物都是构成腐殖质分子结构单元的基础物质，包括氨基酸、多肽（蛋白质）、氨基糖以及由木质素、单宁等物质降解而成的各种芳香族化合物。多酚类化合物被微生物分泌的酚氧化酶氧化为醌类化合物后，在酶的参与下（可能还有化学反应），再与氨基酸、多肽等化合物一起合成为腐殖质分子的结构单元。其反应式大致如下： 由于腐殖质分子的结构单元具有某些活性基团（如羧基、氨基和羟基等），故能相互键合而形成具有三向立体结构的复杂的腐殖质分子聚合物。
植物残体在土壤中转变为腐殖质的全过程可大致图解如下： 一般认为，腐殖化过程是一个生物化学的或(和)氧化的过程。由于参与这一过程的植物残体的性质和数量不同，因而形成的腐殖质也各异。
量度腐殖化作用强弱的指标是腐殖化系数，即定量加入土中的植物残体（以碳量计）腐解一年后的残留量（以碳量计）与原加入量的比值： 中国的研究资料表明：不同种类植物残体的腐殖化系数各异。一般而言，植物残体和绿肥的腐殖化系数通常变动于0.18～0.65之间。在环境条件（指土壤性质和气候条件）相同的情况下，木质素含量较高的植物残体如绿萍、稻根、麦根以及树叶等的腐殖化系数通常较高；木质素含量较低的植物残体，如紫云英、稻草和水葫芦等的腐殖化系数则较低。同一植物残体腐殖化系数因分解环境条件不同而异。一般而言，水田条件下的腐殖化系数常较旱地条件下的大，而以绝对嫌气以及低温条件下的腐殖化系数为最大。
影响土壤中腐殖化作用的因素有三：一是生物残体的化学组成；二是环境的水热条件；三是土壤性质,特别是pH和石灰反应。这些因素常相互联系,影响整个过程。植物残体的化学组成决定它们分解的难易，从而影响其残留量的多少和新形成的腐殖质的性质。由森林凋落物形成的腐殖质常较简单，而草本植物残体形成的则较复杂。碳水化合物的含量以由稻草形成的腐殖质为最高；紫云英次之；绿萍最少。在不同的水热条件下，进入土壤的植物残体的种类和数量有异，从而也影响到腐殖质的性质。此外，在石灰性土壤条件下形成的腐殖质，其胡敏酸与富啡酸的比值略高，胡敏酸的芳香度也略大；熟化程度高的土壤有利于胡敏酸的积累和芳香度的增大。
