土壤有机质是土壤系统的基础物质，影响土壤的物理、化学性质，并通过所提供的C、N源控制微生物活性，从而在土壤肥力中发挥着重要的作用，良好的土壤的物理、化学和生物学性质以及土壤的生产力都与土壤有机质的含量和特性密切相关。农田土壤中有机碳的储量和特性影响系统的质量和功能。从农田土壤可持续利用的角度出发，如何提高农田土壤有机碳的截获具有理论和实践的双重意义。土壤有机质库的形态和特性不仅与土壤碳氮的转化和循环过程密切相关，同时也和其它养分的转化循环以及水分的循环密不可分。土壤有机碳库的化学稳定机制，以及相对应的化学或形态分级成为重要的研究课题。因为不同的有机碳库组成不同，性质不同，分解和转化的时间不同，有机质的稳定性和质量也不同。从土壤养分循环、有机质的积累和作物残留物管理对环境质量和土壤生产力的影响的角度出发，我们更关心土壤有机质的转化过程以及有机碳库在土壤中的周转速率和滞留时间。土壤有机碳各组分的转化过程和存留时间有较大差异，所以根据土壤有机碳稳定性和转化时间的差异，可把土壤有机质分为活性的(易变的)和稳定的组分。一般认为，活性的组分包括植物残留物、轻组分、微生物生物量、动物生物量及其排泄物、其它非腐殖物质等，其分解速度快，转化周期通常为几周到几个月的时间。稳定组分是指矿化速率很低的土壤腐殖质部分，在土壤中能保存几年、几十年，或更长时间。因此，土壤有机质可分为5个库：易分解植物残体、难分解植物残体、土壤生物量、物理稳定有机质、化学稳定有机质。这些有机碳库的半分解时间分别为0 17年、2 3年、1 7年、50年和2000年。土壤有机氮的转化过程和稳定机制与有机碳相似，可分为四个库：微生物生物量、活性非微生物生物量、稳定有机N和"老化"有机氮；半分解时间分别为0.5年、1.5年、27年和600年。在CENTURY模型中，根据木质素和氮的比例，植物残体被划分为植物残体代谢碳和结构碳，土壤有机质划分为活性碳、“慢分解”土壤碳和非活性碳共5个库，相应的平均滞留时间为0.1～1年、1～5年、1～5年、20～40年和200～1500年。

     土壤有机质本身的化学组成和结构是导致土壤有机碳库组分稳定性不同的原因之一。结构复杂、性质稳定的某些有机质如土壤腐殖质，抵抗土壤微生物分解的能力显著高于其它结构简单、活性较强的有机质，因而具有更高的稳定性。但大量研究表明，土壤有机碳的稳定性并不单一地取决于土壤有机质的化学组成的差异，其它方面的许多因素都能影响土壤有机碳的稳定性。如在物理稳定机制中，土壤有机质的存在状态(是游离态或结合态)、在土壤中的分布物理位置(大团聚体、微团聚体内或外)和颗粒大小等；与土壤有机质相关的很多土壤物理、化学、生物化学过程，如团聚体形成与分解过程(aggregation formation/degradation)、土壤有机质的吸附与解吸过程(adsorption/desorption)、土壤有机质的聚合与复合过程(condensation/complexation)等也都能影响土壤有机碳的稳定性。目前一般认为，土壤有机质的稳定性机制主要有三种，即化学稳定性(chemical stabilization)、物理稳定性(physical stabilization)和生物化学稳定性(biochemical stabilization)机制。