土壤氧化还原作用是土壤中的主要化学反应或生化反应。土壤中存在的氧化态与还原态物之间的土壤反应。土壤是一个复杂的氧化还原体系，存在着多种有机、无机的氧化、还原态物质。一般土壤空气中的游离氧、高价金属离子为氧化剂，土壤中的有机质及其厌氧条件下的分解产物和低价金属等为还原剂。土壤氧化还原条件不仅包括纯化学反应，且很大程度上是在生物（微生物、植物根系分泌物等）参与下完成的。土壤氧化还原反应条件受季节变化和人为措施（如稻田的灌水和落干）而经常变化的，衡量土壤氧化还原反应状况的指标是氧化还原反应电位(Eh)。在我国自然条件下，一般认为Eh低于300mv时为还原状态，淹灌水田的Eh值可降至负值。土壤氧化还原电位一般在200-700mv时，养分供应正常。土壤中某些变价的重金属污染物，其价态变化、迁移能力和生物毒性等于土壤氧化还原状况有密切的关系。如土壤中的亚砷酸(H3AsO3)比砷酸(H3AsO4)毒性大数倍。当土壤处于氧化状态时，砷的危害较轻，而土壤处于还原状态时，随着Eh值下降，土壤中砷酸还原为亚砷酸就会加重砷对作物的危害。