變性化是指在富含2:1型膨脹性礦物的黏質土壤中,受乾濕交替影響發生收縮膨脹導致自翻轉作用的過程。土壤乾燥時土體強烈收縮形成縱橫裂隙,大裂隙的邊緣受降水、動物活動、人類耕作等影響,上層物質向下跌落,填充於裂隙內,重新濕潤時,土壤膨脹,裂隙閉合,土體底層因增添了額外物質,膨脹後,造成擠壓使土壤向上運動。如此多年循環,下層物質進入表層,而上層物質降到下層。這種機制賦予變性土剖面性狀有如下特性:一是剖面均一化。在裂隙所達到的剖面深度內,土壤變成了均質體,發生層分異不明顯。二是具有滑擦面和楔形結構。
表下層土壤受擠壓而相對移動過程中造成明顯程度不同的劈理和滑擦面。楔形結構是土壤基塊受到由傾斜方向膨脹壓產生的剪下力作用而造成的。三是地表出現黏土小窪地。是由乾濕交替引起兩裂縫間土壤“隆起”而產生的小起伏微地形。顯微鏡下觀察,有些變性土在不同深度局部可見破碎的澱積黏粒膠膜,這是由於土壤自翻轉作用,原先形成的膠膜破碎,拌人整個土體。開裂過程是變性土的普遍現象,但土壤自翻轉作用的強弱,與氣候乾濕交替強烈程度、植被茂密程度、人為利用頻繁與否密切相關,中國變性土的自翻轉作用不甚明顯。