A fizikai aprózódást a napi hőmérséklet ingadozása ill. a kőzetrepedésekbe beszivárgott víz feszítő ereje okozza. A törmelék nagy felületen érintkezik a környező levegővel és vízzel. E közegben játszódik le a kőzetek kémiai mállása. Az így keletkezett agyagos kőzettörmelék csak akkor válik termőképes talajjá, ha biológiai mállás hatására megkezdődik a humuszképződés. Az elpusztult állatok maradványai a talajban elbomlanak. Egy részük sötét színű szerves anyagokká alakul, ezek összessége a humusz. A talaj lakó élőlények táplálkozása mozgása összekeveri a talajt, így különböző minőségű talajrészecskék alakulnak ki.

Kémiai tulajdonságait elsősorban a talajrészecskék határozzák meg, nagyságuk 1-500 nanométeres és ezeket kolloidoknak nevezzük. Tulajdonságuk, hogy kis tömegéhez képest nagy felületen jön létre és nagy mennyiségű anyagot tud gyenge kölcsönhatással megkötni. A kolloidok vízmolekulákat vagy oldott ionokat kötnek meg. A kolloidok továbbá negatív töltésű részecskék, ezért kationokat kötnek meg (pl.: Ca+, Na+, K+, H+,). Talaj kémhatása a felsőbb rétegekben savas tartományú. A kémiai tulajdonságok, közé tartozik a talaj tápanyagtartalma, amely gyorsan változik felhalmozódással, és ráhordással gyarapszik, míg a csapadék kimosó hatásával és a növények erőteljes táplálkozásával csökken.

Fizikai tulajdonságai közül a legjelentősebb tényező a talaj szerkezete. Ez a talajrészecskék nagyságát azok elhelyezkedését ill. azok összekapcsolódásának mértékét a részecskék közötti hézagokban a levegő és a víz mennyiségét jelenti. A talajlevegő összetételét jelentősen befolyásolja a mikroszervezetek ill. a gyökérzet légzése. A talaj szerves összetevőihez a benne lakó élőlények is hozzátartoznak, de a talajban élő állatoknak is alkalmazkodniuk kell környezeti tényezőihez. A talaj hőmérséklete befolyásolja az állatok függőleges irányú mozgását (pl.: cserebogarak lárváinak évszakos vándorlása).