土壤有機質透過微生物作用形成複雜、較穩定的大分子有機化合物——腐殖質的過程。基本上分為兩個階段，第一階段產生構成腐殖質主要成分的原始材料，即由各種形態和狀態的有機物質組成的混合物，在微生物作用下分解為各種簡單的化合物；第二階段為合成階段，即由微生物為主導的生化過程。將原始材料合成腐殖質的單體分子，進而再透過聚合作用形成不同分子量的複雜環狀化合物。影響腐殖質形成的因素有土壤溼度和通氣狀況、溫度、土壤反應及土壤有機質碳氮比值。腐殖質化過程使土體進行腐殖質累積，結果使土體發生分化，往往在土體上部形成一個暗色的腐殖質層。

有機肥料的腐熟是一個複雜的過程。有機物質在土壤微生物作物下才能進行礦質化和腐殖化的過程。要使有機物質分解，釋放養分就必須依靠微生物的活動才能實現。

在腐熟過程中，有機物質的分解與合成是同時進行的。

一方面，一些有機物質由複雜的形態轉變為簡單的形態，由不溶於水的物質轉變為水溶性的物質，從而提高養分的有效性，使養分易被作物吸收利用，這就是礦質化作用；

另一方面，一些簡單的化合物或分解過程中的中間產物，在微生物的作用下，重新合成為複雜的化合物，最後可合成為腐殖質，這就是腐殖化作用。

因此，腐殖質的產生是有機肥料腐熟的重要標誌，其含量的多少與有機肥料的質量有密切的關係。