Первоначально почва формируется на минеральном субстрате — почвообразующей породе. Это может быть намытый рекой песок, материал, принесенный ледником, или обнажение скальных пород. На этом субстрате начинается последовательная смена сообществ живых организмов, которые изменяют почвообразующую породу. Сначала это микроорганизмы, например самодостаточные синезеленые водоросли. Они могут потреблять углекислый газ и молекулярный азот прямо из воздуха — им больше практически ничего не нужно, только воздух и поверхность, где жить. Лишайники также активные «пионеры» почвообразования, они могут расти на голых скалах, на песке, переживать долгую нехватку воды и экстремальные температуры.
Под влиянием климата и живых организмов порода начинает физически разрушаться, постепенно обогащаться органическим веществом, и со временем на ней поселяются растения. Как правило, водоросли, лишайники и мхи сменяются травянистыми растениями, кустарниками, а потом деревьями, но в зависимости от конкретного места и природной зоны эта схема может меняться.
Растения — основной фактор образования почвы, они приносят новые органические вещества, влияют на структуру почвы, поддерживают жизнь грибов, микроорганизмов и почвенных животных. Растения создают почву, но и свойства почвы, в свою очередь, определяют, какие растения смогут на ней жить. Состав растительного покрова сильно зависит от размера почвенных частиц, от реакции среды, кислой или щелочной, от количества питательных веществ. У всех видов растений свои требования: осоки предпочитают влажные почвы, сосны — песчаные и каменистые, крапива и малина лучше растут на почвах, богатых азотом, и так далее.
Развитый растительный покров поддерживает существование многочисленной почвенной фауны. В почве обитают насекомые, многоножки, клещи, дождевые черви. Они также вносят существенный вклад в почвообразование, измельчая и перемешивая растительные остатки. Если бы не почвенные животные, опад растений накапливался бы на поверхности почвы и разлагался очень медленно.
В зависимости от внешних условий образование почвы с нуля может занимать от десятков до сотен и тысяч лет. Однако это не значит, что в какой-то момент процессы почвообразования останавливаются — растения, климат и другие факторы продолжают постепенно изменять свойства почвы. Одним из таких факторов является и человек. Например, тысячи лет орошаемого земледелия в предгорьях Средней Азии создали там особый тип почв — орошаемые сероземы.
Большинство почв на Земле начали формироваться в конце последних оледенений, их возраст редко превышает 7–10 тысяч лет. Наиболее древние почвы расположены в тропических областях — их возраст может насчитывать миллионы лет. Почвообразование — медленный процесс, и многие почвы уязвимы к человеческой деятельности. При сведении естественной растительности, чрезмерной распашке или эрозии почвы могут деградировать, и на их восстановление потребуется долгое время.
