ذرات کلوئیدی خاک یعنی رس و هوموس دارای قدرت جذب کاتیون های مختلف و تبادل آن ها با یکدیگر، به ویژه با یون هیدروژن دارند.
این کار را تبادل کاتیونی می نامند. در نتیجه این کار ذره ها مواد غذایی که به احتمالا در اثر آبشویی از دسترس گیاه خارج می شوند، توسط ذره های رس جذب و نگهداری شده و سپس هنگام تبادل کاتیونی آزاد گشته و در اختیار گیاه قرار می گیرند. یون هیدروژن در خاک بدین ترتیب آزاد می شود که گاز کربنیک حاصله از تنفس ریشه، با آب ترکیب شده، اسید کربنیک می دهد که خود بلافاصله تجزیه می گردد.
