土壤胶体多数带负电，其扩散层的阳离子和土壤溶液中的阳离子进行交换作用。阳离子代换以当量关系进行，是一种可逆反应，能迅速达到平衡，进行速度不受温度和土壤反应的影响。各种阳离子代换力的大小顺序是与它们对溶胶凝固力的大小相一致的，而且受质量作用定律支配，即离子浓度愈大，代换能力愈强。在每百克干土中所含全部代换性阳离子总量称“盐基代换量”，或“代换性阳离子总量”，也可简称“代换量”，以“毫克当量/100克土”表示。代换量高的上壤一般都是较为肥沃的土壤。