土壤肥力是指土壤維持農業植物生長的能力，即提供植物棲息地并導致持續和一致的高質量產量。 它還指土壤在持續一段時間內以適當的數量和質量供應植物/作物養分的能力。肥沃的土壤具有以下特性：

• 能夠為植物生長和繁殖提供足夠數量和比例的必需植物養分和水； 和
• 不存在可能抑制植物生長的有毒物質，例如會導致營養毒性的 Fe2+。

在大多數情況下，以下特性有助于提高土壤肥力：

• 足夠的土壤深度以保證足夠的根系生長和保水；
• 良好的內部排水系統，允許充分通氣以實現最佳的根部生長（盡管某些植物，例如水稻，可以耐受澇漬）；
• 表土或地平線 O 含有足夠的土壤有機質，有利于健康的土壤結構和土壤水分保持；
• 土壤 pH 值在 5.5 到 7.0 之間（適合大多數植物，但有些植物更喜歡或耐受更多的酸性或堿性條件）；
• 以植物可利用的形式提供足夠濃度的必需植物營養素；
• 存在一系列支持植物生長的微生物。

在用于農業和其他人類活動的土地上，保持土壤肥力通常需要采用土壤保持措施。 這是因為土壤侵蝕和其他形式的土壤退化通常會導致上述一個或多個方面的質量下降。

生物可利用磷（可用于土壤生命）是土壤中最常缺乏的元素。 還需要大量的氮和鉀。 出于這個原因，這三個元素總是在商業肥料分析中被識別出來。 例如，10-10-15 肥料含有 10% 的氮、10% 的有效磷 (P2O5) 和 15% 的水溶性鉀 (K2O)。 硫是第四個可以在商業分析中識別的元素——例如 21-0-0-24 含有 21% 的氮和 24% 的硫酸鹽。

無機肥料通常比有機肥料更便宜并且具有更高濃度的養分。 此外，由于氮、磷和鉀通常必須以無機形式存在才能被植物吸收，因此無機肥料通常無需改性即可立即被植物生物利用。 然而，一些人批評使用無機肥料，聲稱水溶性氮不能滿足植物的長期需求，還會造成水污染。 緩釋肥料可以減少養分的浸出損失，并可以使它們提供的養分在更長的時間內可用。

土壤肥力是一個復雜的過程，涉及營養素在有機和無機形式之間的不斷循環。 當植物材料和動物糞便被微生物分解時，它們將無機養分釋放到土壤溶液中，這一過程稱為礦化。 然后，這些養分可能會在土壤微生物的幫助下進行進一步的轉化。 與植物一樣，許多微生物需要或優先使用無機形式的氮、磷或鉀，并將與植物競爭這些養分，從而將養分束縛在微生物生物量中，這一過程通常稱為固定化。 固定化和礦化過程之間的平衡取決于主要養分和有機碳對土壤微生物的平衡和可用性。 雷擊等自然過程可能通過將大氣中的氮轉化為 (NO2) 來固定大氣中的氮。 在反xxx細菌存在的情況下，反xxx作用可能在厭氧條件下（溢流）發生。 在稱為陽離子交換的過程中，營養陽離子（包括鉀和許多微量營養素）與土壤中帶負電荷的部分保持相對牢固的結合。

2008 年，磷作為肥料的成本翻了一番多，而作為基礎商品的磷礦價格上漲了八倍。 最近，由于磷酸巖在世界上的出現有限，術語峰值磷被創造出來。

各種各樣的材料被描述為土壤改良劑，因為它們能夠改善土壤質量，包括生物炭，提供多種土壤健康益處。

光合作用是植物利用光能驅動將二氧化碳轉化為糖的化學反應的過程。 因此，所有植物都需要光和二氧化碳來產生能量、生長和繁殖。

雖然通常受氮、磷和鉀的限制，但低水平的二氧化碳也會成為植物生長的限制因素。