土壤膠體多數帶負電，其擴散層的陽離子和土壤溶液中的陽離子進行交換作用。陽離子代換以當量關係進行，是一種可逆反應，能迅速達到平衡，進行速度不受溫度和土壤反應的影響。各種陽離子代換力的大小順序是與它們對溶膠凝固力的大小相一致的，而且受質量作用定律支配，即離子濃度愈大，代換能力愈強。在每百克乾土中所含全部代換性陽離子總量稱“鹽基代換量”，或“代換性陽離子總量”，也可簡稱“代換量”，以“毫克當量/100克土”表示。代換量高的上壤一般都是較為肥沃的土壤。
