Воздух необходим культурным растениям и многим почвенным организмам как источник кислорода. При дыхании происходит окисление органических соединений и выделение химической энергии, необходимой для жизненных процессов. В результате аэробного дыхания в окружающую среду выделяются углекислый газ и вода.
В атмосферном воздухе в среднем содержится кислорода 20,95%, углекислого газа 0,03%. В почвенном воздухе кислорода меньше, а углекислого газа больше. Исследованиями установлено, что культурные растения выносят сравнительно высокую концентрацию углекислого газа в почвенном воздухе — до 10%, а в некоторых случаях и больше, но при условии достаточно высокого содержания кислорода, более 10—15%. Количество кислорода в почвенном воздухе может быть и ниже, но только при наличии хорошего воздухообмена с атмосферным воздухом. В этом случае у культурных растений не замечается замедления ростовых процессов.
На хорошо обрабатываемых окультуренных почвах содержание в почвенном воздухе 7—12% кислорода обеспечивает интенсивное дыхание корней культурных растений, хороший их рост и поглощение питательных веществ. На тяжелых глинистых и плохо аэрируемых почвах содержание кислорода в почвенном воздухе иногда снижается до 1—2%, что приводит к замедлению роста корней, ограничению поглощения воды и питательных веществ, прекращению роста надземной части растений.
Плохая аэрация и избыточная влажность почвы способствуют накоплению СО2, что приводит к образованию восстановленных форм железа, марганца, серы, азота, к подкислению почвенного раствора, увеличению растворимости углекислого кальция, к снижению водопрочности почвенных комочков и другим отрицательным явлениям, то есть к снижению почвенного плодородия.