Kolloid tanelerinin basit tanımı, “suda kolay kolay çökmeyip uzun süre askıda
kalabilen en iri taneler” biçiminde yapılabilir.

Killer, nemliyken çoğunlukla plastik, kuruyken serttir. Yedi yüz derecenin üzerine ısıtıldıklarında, seramikleşme denen, kalıcı yapısal, kimyasal ve mineralojik değişikliklere uğrarlar. Tıpta ve yapı işlerinde kullanılmalarının yanı sıra;
• Seramik,
• Kâğıt,
• Kozmetik,
• Çimento,
• Endüstriyel filtreleme,
• Tarım ilaçlarının yapımı gibi endüstriyel amaçlara da hizmet etmektedirler.

Uygulamada kil tipleri ikiye ayrılır: İki silisyum levhasının arasında bir alüminyum levhası varsa, buna 2:1 tipi (Si-Al-Si) kil denir. Diziliş bir silisyum, bir alüminyum levhası şeklinde olursa, buna da 1:1 tipi (Si-Al) kil denir. 2:1 tipi killerde levhalar birbirine zayıf oksijen bağlarıyla tutturulduğundan esneyebilir. Böylece levhaların arasına su molekülleri başta olmak üzere, küçük molekül ve iyonlar girebilmektedir. Genişleme yeteneği olmayan tek kil türü, potasyumca zengin illit mineralidir. Genişleyebilir 2:1 tipi killerin yaygın üyeleri ise montmorillonit ve vermikulittir

Killerin yüzeylerinde, oluşumlarına bağlı olarak eksi elektrik yükleri bulunur. Bu
yükler, toprak çözeltisinden kaynaklanan artı yüklü iyonlarla, yani katyonlarla nötrleştirilir. Kil yüzeylerindeki bu katyonlar, çözeltide başka bir katyon arttığında, ya da bitki kökleri oradan yeterli güçle çekebildiklerinde, tutundukları yüzeyden ayrılabilir. Yerleri hemen başka bir katyonla doldurulur. Bu nedenle, killerin yüzeyinde tutulan katyonlara değişebilir katyon denir

Genişleyebilir killer, hem iç yüzeyleri, hem de 1:1 tipi killere göre genellikle daha küçük taneli olmaları nedeniyle yüzeylerinde daha fazla eksik yük taşır, dolayısıyla katyon değiştirme yetenekleri çok yüksektir. Killerin yüzeyindeki eksi yüklerin toplamı katyon değiştirme kapasitesi olarak adlandırılır. Bu kapasite sodyum, potasyum, kalsiyum gibi bazlarca doyurulursa, toprak alkali özellik kazanır.

Yüzeylerde tutulan katyonların çoğunluğu hidrojen iyonları ise toprak asit nitelikli olur. Kilin veya toprağın toplam katyon değiştirme kapasitesine yüz denirse, bazların toplam miktarı yüzde olarak belirtilir ve buna bazla doygunluk yüzdesi denir

Killerden kaynaklanan önemli toprak özellikleri, tamponluk, plastiklik, agregat oluşturma ve şişme-büzülmedir.

Organik madde mikroorganizmaların temel besini olmasının ve bitkilere besin kaynağı görevi yapmasının yanı sıra, toprakta fiziksel ve kimyasal olayların yürümesinde de etkilidir, görevleri ve yararları sayılamayacak kadar çoktur.
• İyi havalanma,
• Bol su tutma,
• Su ve hava iletkenliği,
• Erozyona karşı direnç,
• Yapının gelişmesi ve işlemenin kolaylaşması,
• Besin maddelerinin bitkilere hazır durumda tutulması,
• Zehirlere ve asitlik-alkaliliğe karşı tamponluk

Toprak organik maddesinden anlaşılması gereken, o ortamda doğal yaşamını sürdürdükten sonra toprağa dönen organik artıklar olmalıdır. Bu tür organik maddenin en kapsamlı kaynağı ise, yaşadıkları sıradaki salgıları ve kuruduktan sonra da kendi kalıntıları dolayısıyla kökler ve birim hacimdeki sayıları milyarlarla belirtilen ve birbirleriyle sürekli çatışma halinde olan canlı ve ölü mikroorganizmalardır.

Humus, organik maddenin toprak açısından en önemli ve ayrışmaya karşı en dirençli yapı taşıdır. Humus, toprağa özgü, koyu renkli, ipliksi, suda çözünmeyen
ve uzun ömürlü organik bileşikler topluluğudur. Ana maddesi lignin ise de, organik ürünler mikroorganizmaların saldırısı ve kimyasal tepkimelerle öyle büyük değişime uğrar ki, başlangıçtaki organik ürünün anlamı kalmaz. Yani humusun kökeni bitkisel veya hayvansal bir organizma olabilir, ama artık hangisi olduğu anlaşılmamaktadır, çünkü humus oluşumu sırasında ayrışma ve yeni bileşikler oluşturmak üzere sentezlenme olayları birlikte gerçekleşmektedir.

Toprakta organik maddenin etkileri, aşağıdaki gibi sıralanabilir:
• Toprak rengini koyulaştırması,
• Toprağın yapısını geliştirmesi,
• Su tutma ve su geçirgenliği yeteneğini artırması,
• Plâstikliği azaltması, esnekliği artırması,
• Katyon değişim kapasitesini büyük oranda artırması, toprağa anyon değişim yeteneği katması,
• Bitki besin elementlerini değişebilir formda veya kendi bünyesinde tutabilmesi, bitkilerin bunlardan yararlanabilmesi,
• Asit kökleri dolayısıyla, kimi elementleri minerallerden çözüp, bitkilere
sunması,
• Organik maddenin toprakta mikroorganizmalar, solucanlar vb canlılar için
başlıca besin kaynağı olması, onun toprak oluşumuna ve verimliliğine dolaylı etki yapar

Toprakta organik madde varlığını sürdürmenin en etkili yollarından biri, sürekli
destek yapmaktır. Topakta bol miktarda artık bırakan ürünlerin yetiştirilmesi, çoğunlukla pratik bir yoldur. Ahır gübresi, organik madde ve yeşil gübreleme, bitki besin maddesi desteklerinin başında gelir. Ahır gübresi büyükbaş ve küçükbaş hayvanlar ile, kümes hayvanlarının katı ve sıvı dışkılarına yataklıklarıyla birlikte verilen addır. Çiftlik gübresi terimi ise ahırdaki bu organik gübrelerin yanı sıra mutfak artıkları, dökülen yapraklar, işletme sırasında açığa çıkan posa ve kabuklar gibi diğer organik ürünleri de kapsar, daha geniş bir kavramdır. 

Toprak reaksiyonu, toprağın asitlik veya alkaliliğini gösteren bir terimdir. Sulu çözeltilerde hidroksil (OH-) ve hidrojen (H+) atomlarının bir bölümü iyon halinde bulunur. Çözeltide hidroksil iyonlarının fazlalığı alkaliliğe, hidrojen iyonları ise asitliğe yol açar. Bu iki iyonun çözeltideki miktarlarının çarpımı her zaman sabittir ve oda sıcaklığında (H+) x (OH-) = 10-14 g/L’dir.

Uygun düzeydeki kirecin yararları şunlardır:
• Mikrobiyel etkinliklerin düzenlenmesi, mikropların gerek duyacağı besin maddelerinin yarayışlılığı, yararlı mikroorganizma sayısında artış,
• Fiziksel özelliklerin düzenlenmesi, toprak tanelerinin paketlenmesi, çimentolanması, yumak oluşumu vb, Tarım topraklarımızın yaklaşık yüzde 62’si hafif alkali, % 30 kadarı da nötr reaksiyonludur.
• Zehirli bileşiklerin nötrleştirilmesi, yıkanmasının kolaylaşması,
• Bitki hastalıklarının azalması,
• Bitki besin maddelerinin yarayışlılığının artması,
• Toprak reaksiyonunun düzenlenmesi, asitliğin önlenmesi, tamponluk,
• Dezenfeksiyon.

Kireç toprağın yararlı bir bileşeni olmakla birlikte, aşırılığı kimi zararlara da yol
açabilir. Fazla kirecin olası zararları aşağıdaki gibidir:
• Bitki besin maddelerinin yarayışlılığı sınırlanır.
• Bitkilerde madde değişimi (metabolizma) bozuklukları görülebilir. Örneğin kökler tarafından alınan kimi besin maddeleri, toprak üstü organlara yeterince taşınamaz.
• Toprakta sert katman oluşabilir.
• Toprağa tek seferde büyük miktarda kireç eklenirse, bitkiler şoka girebilir.
• Kireçleme yapılan topraklarda uzun dönemde nitrat kayıplarının artması, fosforun alınabilirliğinin azalması gibi sorunlar da yaşanabilmektedir.
• Öte yandan çoğu ot öldürücü ilacın etkinliği asit ortamlarda sınırlıdır. Kireçleme ile toprak pH’sının yükseltilmesi, bu ilaçların etkinliğini artırarak, ürünün zarar görmesine yol açabilir.

Marn (kille karışık kireç), tebeşir, kireçtaşı, sönmüş kireç (kalsiyum hidroksit – özenli kullanılmazsa gözlere ve cilde zarar verebilir), dolomit (kalsiyum, magnezyum karbonat) gibi kalsiyum ve magnezyum içeriği yüksek materyallerden biri veya birkaçı, asitliği fazla olan toprakların kireçlenmesinde kullanılabilir.

Topraktaki onbinlerce tür canlının yaşam kaynağı organik madde veya topraktaki diğer canlılardır. Bunların büyük bölümü organik ürünleri parçalayıp ayrıştırma, mineralize etme (inorganik bileşiklere çevirme), yeni organik ve organomineral ürünler oluşturma görevi üstlenmiş olup, çok azı inorganik ürünleri değişikliğe uğratır. Mikroorganizmaların organik maddeyi parçalayıp, ayrıştırıp mineral maddelere çevirmesiyle birlikte, bitkiler için temel besin maddeleri yeniden alınabilir hale çevrilmiş olur. Bu sürece mineralizasyon denir.

Toprak canlılarının toprakta üstlendikleri görevler aşağıda özetlenmiştir:
• Ana materyalden toprak oluşmasına yardımcı olmak,
• Toprak taneciklerinin agregatlaşmasında görev almak, toprağın işlenmesini, ekilip biçilmesini kolaylaştırmak,
• Besin maddeleri döngüsünü hızlandırmak,
• Besin maddelerini bir formdan bir başkasına çevirmek,
• Bitkilerin topraktan besin maddelerini almasına yardımcı olmak,
• Topraktaki zehirli bileşikleri parçalamak,
• Bitki hastalıklarına neden olmak,
• Bitki hastalıklarını azaltmak,
• Suyun toprağa girişini artırmak veya engellemek.
Mikroorganizmalar büyük oranda organik ürünleri

Toprak canlıları bitkisel ve hayvansal canlılar olmak üzere iki grupta toplanabilir. Bitkisel canlılar, çoğunlukla güneş enerjisinden yararlanarak mineral maddeleri organik ürünlere çevirebilen ve kendi besinlerini üretebilen varlıklardır. Bakteriler, aktinomisetler, mantarlar ve algler mikroskobik bitkisel toprak canlılarını oluşturur. Hayvansal toprak canlıları ise, bir hücreliler (protozoa), halkasız ipliksi solucanlar (nematodlar), halkalı solucanlar, böcekler ve büyük hayvanlar olarak sınıflandırılır.

Mikroorganizmaların da diğer canlılar gibi belirli ortam istekleri vardır. Bunlar şöyle sıralanabilir:
• Besin,
• Sıcaklık,
• Nem,
• Asitlik, alkalilik,
• Havalanma,
• Işık

Aşağıdaki önlemler, topraktaki yararlı canlılar topluluklarını geliştiren uygulamalardır:
• Toprağa organik madde ekleme,
• Yüzeyde organik malç oluşturma,
• Toprağın kurumasını önleme,
• Toprak işlemeleri azaltma,
• Tarım ilacı kullanımını sınırlandırma, usulüne uygun olarak yürütme,
• Gereksiz yere plastik örtü kullanımından kaçınma.
Tüm bu önlemlerin ortak yönü, topraktaki canlılar topluluğunun yaşam isteklerinin sağlanıp korunmasıdır.