當無粘性飽和或部分飽和的土壤因施加的應力（例如地震期間的震動或其他應力條件的突然變化）而顯著失去強度和剛度時，就會發生土圧液化，在這種情況下，通常為固體的材料表現得像液體。 在土壤力學中，液化一詞最早由艾倫·哈森 (Allen Hazen) 使用，指的是 1918 年加利福尼亞州卡拉維拉斯大壩 (Calaveras Dam) 的潰壩事故。 他將堤壩流動液化的機理描述為：

如果孔隙中水的壓力大到足以承受所有載荷，它將具有將顆粒分開并產生實際上相當于流沙的條件的效果......某些部分的初始運動 材料的流動可能導致壓力累積，首先在一個點上，然后在另一個點上，隨著早期的濃度點被液化。

這種現象最常在飽和、松散（低密度或未壓實）的沙質土壤中觀察到。 這是因為當施加負載時，松散的沙子有壓縮的趨勢。 相比之下，致密的沙子往往體積會膨脹或“膨脹”。 如果土壤被水飽和，當土壤低于地下水位或海平面時經常存在這種情況，然后水會填充土壤顆粒之間的間隙（“孔隙空間”）。 作為對土壤壓縮的響應，孔隙水壓力增加，水試圖從土壤流出到低壓區（通常向上流向地表）。 然而，如果載荷被快速施加并且足夠大，或者重復多次（例如地震搖晃、風暴波載荷）使得在施加下一個載荷循環之前水不會流出，水壓可能會增加到 它超過使它們保持接觸的土壤顆粒之間的力（接觸應力）的程度。 谷物之間的這些接觸是建筑物和覆蓋土壤層的重量從地面轉移到更深處的土壤或巖石層的方式。 土壤結構的這種損失導致它失去強度（傳遞剪切應力的能力），并且可以觀察到它像液體一樣流動（因此“液化”）。

雖然土壤液化的影響早已為人所知，但在 1964 年阿拉斯加地震和 1964 年新瀉地震之后，工程師們更加關注這一問題。 它是 1989 年 Loma Prieta 地震期間舊金山濱海區和 1995 年阪神大地震期間神戶港遭到破壞的主要因素。 最近，在 2010 年坎特伯雷地震期間，土壤液化對基督城東郊和衛星城鎮的住宅財產造成了廣泛破壞，并且在 2011 年初和中期發生的基督城地震之后再次造成更廣泛的破壞。 2018 年 9 月 28 日，印度尼西亞中蘇拉威西省發生 7.5 級地震。 由此產生的土壤液化將 Balaroa 和 Petobo 村的郊區埋在 3 米深的泥土中。 印度尼西亞政府正在考慮將完全被泥土掩埋的 Balaroa 和 Petobo 兩個街區指定為亂葬坑。

許多國家的建筑規范要求工程師在設計新建筑和基礎設施（例如橋梁、堤壩和擋土結構）時考慮土壤液化的影響。

當土壤的有效應力（抗剪強度）降低到基本為零時，就會發生土土液化。 這可能由單調加載（即應力變化的單一、突然發生——示例包括路堤上的負載增加或腳趾支撐突然喪失）或循環加載（即應力條件的重復變化——示例包括 波浪載荷或地震震動）。 在這兩種情況下，處于飽和松散狀態的土壤和可能因荷載變化而產生顯著孔隙水壓力的土壤最有可能液化。 這是因為松散的土壤在剪切時有壓縮的趨勢，在不排水加載過程中，當載荷從土壤骨架轉移到相鄰的孔隙水時，會產生很大的超孔隙水壓力。

隨著孔隙水壓力的升高，隨著有效應力的降低，土壤的強度逐漸降低。液化更可能發生在沙質或非塑性粉質土壤中，但在極少數情況下可能會發生在礫石和粘土中（見快速粘土 ).

如果土壤強度降低到低于維持斜坡或結構基礎平衡所需的應力，則可能會發生“流動失敗”。 這可能由于單調加載或循環加載而發生，并且可能是突然的和災難性的。 一個歷史例子是阿伯凡災難。 Casagrande 將這種現象稱為“流動液化”，盡管這種現象的發生不需要有效應力為零的狀態。