同晶置换
同晶置换作用是2:1型黏土矿物(蒙脱石、水化云母等)晶格中存在的普遍现象，是这些胶体微粒电荷的主要来源。同晶置换是指矿物中某一元素被另一元素所代替，但结晶形状并不改变。例如，蒙脱石中的Si4+常被AP+代替，AP+可被Mgh代替，由于各离子的价数不等，因而使蒙脱石带负电。
由此可见，不同种类的土壤胶体，产生电荷的机制不同。因此，又可把土壤胶体的电荷概括成两大类。
一类是永久电荷，另一类是可变电荷。永久电荷主要是指由同晶代换作用及断键现象产生的电荷，这种电荷一旦产生，就不会改变；可变电荷主要由胶核表面分子或原子团电离而产生的电荷，这种电荷的数量和性质随土壤环境的pH而改变。
胶体的电位
根据胶体的双电层构造，胶体带电主要决定于决定电位离子层。决定电位离子层与溶液介质间的电位差，叫热力电位，在一定胶体系统内，它的大小是不变的。非活性补偿离子层与溶液介质间的电位差，叫电动电位，胶体所显示的电性强弱，就是由这个电动电位决定的。由于胶体带有电荷，可以吸收保持带有相反电荷的离子。处于扩散层的离子，因距离决定电位离子层较远，所受引力较小，有较强的热运动，易于扩散到溶液中去。而溶液内带有相同电荷符号的离子因受决定电位离子层电荷的吸引，使离子能进人双电层外层成为补偿离子而被吸附，从而引起了离子代换吸收，称为物理化学吸收现象。
溶胶与凝胶
土壤胶体可以呈溶胶和凝胶两种形态存在，而且两者可以相互转化。由溶胶转为凝胶，称为胶体的凝聚作用；由凝胶分散为溶胶，称为胶体的分散作用。
土壤胶体分散的发生，是因为胶粒间带同种电荷，互相排斥，不易凝聚。电动电位愈大，相斥力愈大，溶胶状态也愈稳定。同时由于胶体微粒表面有水膜层，妨碍彼此接近，因而不能降低胶粒的电动电位，
桂花树种植从而使胶粒彼此排斥而成分散状态。此外，溶液碱性增强，OH—浓度增大，亦能促使胶体分散。
要使土壤溶液发生凝聚而变成凝胶，主要是通过降低胶体的电动电位来进行，降低电动电位的方法是给胶体溶液增加电解质或加人带相反电荷的胶体或离子。增加阳离子浓度，改变溶胶的pH,干燥或冻结等，都能促使溶胶凝聚成凝胶。
电解质对溶胶的凝聚作用最重要，因为加入电解质后，可使电解质中的阳离子中和土壤胶体的负电荷，降低电动电位，促使胶粒彼此接触而凝聚成凝胶。
电解质中离子的凝聚能力为三价)二价〉一价，即离子价数高者凝聚能力强，价数低者凝聚能力弱。土壤中常见电解质阳离子凝聚力大小的顺序是：
Fe3+)Al3+)Ca2+)Mg2+)H+)K)NH,r)Na+
胶体的凝聚作用有的是可逆的，有的是不可逆的。一价阳离子所引起的凝聚作用是可逆的，二价和三价阳离子引起的凝聚作用是不可逆的。因为二三价阳离子具有两个以上的价键，可同时黏结在两个胶粒上，凝聚力强，使胶粒联系的极紧密，水分子不易渗人粒间孔隙而分散成胶粒。由上述可见，土壤胶体的凝聚和分散作用对土壤中物质的聚集和淋移，土壤结构的形成和破坏以及土壤肥力的变化具有重要影响。
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