Геологиялық зат айнылымы үлкен кеңістікте байқалатын және ұзақ уақытқа созылатын ауқымды құбылыс. Топырақтану ғылымы тұрғысынан алғанда академик В.А.Ковда геологиялық зат айналымына келесідей анықтама береді: «геологиялық зат айналымы дегеніміз, жер қыртысының, магмалық және шөгінді тау жыныстарымен минералдардың, жер қыртысының қабаттарға бөлініп, үгілу қабатының, жер бедерінің пайда болу құбылыстарының және үгіліп-мүжілудің, сұйық, қатты және химиялық заттары ағымының құралуы, жер үсті, жер асты суларымен, желмен олардың шоғырланып шөгу құбылыстарының жиынтығы».
Үлкен геологиялық зат айналымының жалпы сұлбасы 21-суретте келтірілген. Геологиялық зат айналымы арқылы тау жыныстары үгіліп, шөгіп топырақ түзілуіне қолайлы жағдай туады.
Биологиялық зат айналымы дегеніміз қоршаған орта және өсімдіктер мен жан-жануарлар арасындағы қайталанып отыратын заттар және энергия алмасуы. Биологиялық зат айналымның өзіне тән өзгешіліктері бар және ол топырақ түзілуге үлкен ықпал жасайды. Биологиялық зат айналымы кезінде тірі ағзалар алғашқыда тау жынысынан, кейіннен топырақтан қоректік заттарды іріктеп сіңіреді.
Одан соң ол заттар биологиялық өнім құрамына енеді. Ағзалардың қалдықтары жер бетіне түсіп және топырақ ішінде ыдырағанда қоректік заттар оған қайтадан оралады.
Осы айналымның нәтижесінде топырақтың жоғарғы қабатында биофильды элементтер шоғырланады.
Биогеохимиялық зат айналымы өзара келісімді жүйе ретінде кеңістікте және белгілі бір уақыт аралығында топырақтың тірі немесе өлі бөлігінде сатылап жүретін заттардың өзгерістерімен жылжу құбылыстары. Бұл зат айналымның өзгешілігі оның жер бетіне келіп түсетін күн нұры радиациясының жыл мезгілі ішінде өзгеруіне, өсімдік дүниесінің өсіп дамуының кезеңдеріне сәйкес құбылуы яғни кезеңденіп жүруі.
Табиғатта топырақтың құралуы күрделі жағдайда жүреді. Сондықтан топырақтың құралуын, оның даму кезеңдерін шартты нұсқа (модель) түрінде қарап пайымдауға ғана болады.
Топырақтың құралу процесінде келесідей басты буындар бар деп есептелінеді: •тау жыныстарының минералдарының, кейіннен топырақ минералдарының өзгерістерге ұшырауы;
топырақтағы минералды және органикалық заттардың әрекеттесіп күрделі органикалық- минералды қосылыстар түзуі;
топырақтың үстіңгі қабатында біршама қоректік заттар мөлшерінің шоғырланып жиналуы;
топырақ құралуы кезінде пайда болған заттардың ылғалдың әсерімен оның тік бойында және үстіңгі бетінде жылжуы.
Аталып өткен топырақ құралу процесінің негізгі буындарының жүру қарқыны топырақтың пайда болуы, дамуы кезінде әр түрлі болып келеді. Сондықтан топырақтың пайда болуын үш кезеңге бөлуге болады.