
Składniki pokarmowe wprowadzone do gleby w formie nawozów mogą podlegać różnym procesom – przykładowo mogą zostać pobrane przez rośliny czy mikroorganizmy, bądź przejść w formy trudno rozpuszczalne. To, że składniki pokarmowe są gromadzone w glebie wynika z jej zdolności do sorpcji, czyli zatrzymywania różnego rodzaju substancji.
Wymienia się różne rodzaje sorpcji: fizyczną, mechaniczną, chemiczną, fizykochemiczną (wymienną) i biologiczną. Cząstki gleby posiadają ładunek elektryczny i przez to na drodze wymiany mogą zatrzymywać jony naładowane zarówno ujemnie, jak i dodatnio.
Jest to proces najbardziej istotny z punktu widzenia żywienia roślin, a wymiana jonów następuje w ilości równoważnej chemicznie pomiędzy roztworem glebowym a kompleksem sorpcyjnym. Kompleks sorpcyjny tworzą różne cząstki gleby – zwłaszcza minerały ilaste i próchnica glebowa, występujące w formie koloidalnej. W znacznej części to właśnie na drodze sorpcji wymiennej składniki pokarmowe są zabezpieczone przed wymywaniem, a we właściwym momencie – mogą zostać udostępnione roślinom.
Jony o charakterze zasadowym to przykładowo kationy wapnia, magnezu, potasu, sodu czy kation amonowy. Z kolei, jonami kwaśnymi są przykładowo kationy wodoru i glinu. Skład kompleksu sorpcyjnego determinuje ilość zatrzymywanych jonów. Generalnie, im gleba jest bardziej zasobna w minerały ilaste i materię organiczną tym większa jest jej zdolność do gromadzenia składników pokarmowych i przeciwstawiania się nagłym zmianom wartości pH. Ponadto, ilość i rodzaj jonów zgromadzonych w kompleksie sorpcyjnym kształtuje także strukturę gleby i jej stosunki wodno-powietrzne.
