进入土壤的有机物质的组成相当复杂。作为土壤有机质最主要来源的各种植物残体，其化学组成和各种成分的含量，因植物种类、器官、年龄等的不同而有很大差异。植物残体干物质中碳、氧、氢和氮，占元素总量的90～95%以上，其中大多数植物中碳占40%左右，此外还含有植物和微生物必不可少的营养元素磷、钾、钙、镁、铁、锌、铜、硼、钼、锰等。植物残体中主要的有机化合物有碳水化合物、木质素、蛋白质、树脂、蜡质等。其中碳水化合物是植物残体中最主要的有机化合物，包括单糖、淀粉、纤维素、半纤维素等。木质素是一类带环结构的复杂有机化合物，存在于成熟的植物组织尤其是木本植物组织中，在土壤中很难分解。蛋白质含6%左右的氮以及少量的硫、锰、铜、铁等元素，较简单的蛋白质容易降解，但复杂的粗蛋白质则相对难降解。树脂和蜡质比碳水化合物复杂，但比木质素简单，它们主要存在于植物种子中。进入土壤的动物残体，其化学组成变异更大，和植物残体的主要不同在于它不含木质素和树脂等物质，脂肪和含氮化合物却较丰富。