测量和确定土壤不发生化学变化就能表现出来的性质。土壤物理性质与其水分、空气、热量状况以及对农田灌排的要求和耕作效果密切相关。测定土壤物理性质是设计灌排工程、进行土壤管理的基础工作。
土壤容重
土壤在未经扰动的自然状态下单位体积的质量称土壤容重,通常以g/cm3表示。测定方法有环刀法、蜡封法、γ射线法。土壤在烘干状态下的容重称干容重。
土壤比重
土壤颗粒（包括有机质和矿物质）的烘干重量与同体积4℃的水重之比称土壤比重,通常采用比重瓶法测定。
土壤孔隙率
土壤中孔隙体积与土块总体积之比，又叫孔隙度，以百分数表示。土壤毛细管形成的孔隙称毛管孔隙，其他孔隙皆为非毛管孔隙。一般总孔隙率由容重及比重两项数值计算而得。
土壤结构
土壤颗粒经过团聚和分散作用所形成的相对稳固的单位。通过植物和微生物的活动，土壤结构具有水稳性，可以对土壤中水分和空气进行调节。直径大于0.25mm的结构性团聚体占土壤总量的重量百分数是土壤结构的重要指标。直径在1～10mm的粒状、核状、团块状结构，可使土体疏松，有利根系活动吸取土壤水分和养分,是良好的土壤结构。个体直径在0.25～0.001mm者,称土壤微结构。直径小于0.001mm的颗粒,称单粒,透水性差，植物根系伸展困难，称为不良的土壤结构。土壤结构的测定方法如下。①干筛法：将风干原状土进行筛分；②湿筛法：测定土壤颗粒水稳性；③吸管法、比重计法:测定土壤微结构；④摄影观测法、显微镜法:观测土粒和孔隙的大小、垒结状态。
土壤机械组成
又称土壤颗粒组成。土壤质地或土壤砂粘性，是指土壤的固相部分中砂粒或粘粒含量的百分数。其测定方法有：吸管法、比重计法、手摸目测法和土壤粒级及分析仪测定法。
土壤粘着力
又叫土壤外附力，即土壤在湿润状态下粘着物体的能力。其数值等于水膜附在物体上的面积和水分张力的乘积。粘着力的测定,可用粘着仪进行,其单位为g/cm2。
土壤膨胀
土壤吸收水分体积膨胀的性能。常用膨胀度，以百分数表示。其测定方法有：膨胀热法、膨胀压力法、土壤膨胀前后体积比较法等。
土壤收缩
土壤失水后体积缩小的性能。常用收缩度，以百分数表示。测定方法：将样品烘干后测其体积来求得。
土壤空气
存在于土壤孔隙中呈自由态的气体，溶解于土壤水分中呈溶解态的气体和被土粒吸附呈吸附态的气体。其组成与大气的组成不同,主要有CO2、CO、O2、H2、N2、SO2、Cl2、H2S、NH3、CH4等。其测定方法：可使用极谱式氧气分析仪、红外线吸收CO2和CO分析仪、热导式气体分析仪或气相色谱仪测定。
土壤温度
土壤冷热状况与植物生长发育关系极为密切，同时亦影响着土壤中生物过程及理化过程的进行，其测定方法可采用地温计。在冬季土壤还有冻结问题，影响越冬作物的生长。其测定方法：土钻测定法、结冻仪测定法。