Az elhalt növények, növényi részek, lehullott levelek, elpusztult talajlakó mikróbák, állati maradványok, kicsik és nagyok, ezek ürülékei mind-mind szerves anyagok, amelyek a talajba kerülve több lépésben lebomlanak illetve átalakulnak. Első lépésben a talajban lakó élőlények, baktériumok, gombák közreműködésével fizilailag aprózódnak, miközben megindulnak a lebontó kémiai folyamatok, aminek eredményeként a növények számára felvehető egyszerű ásványi tápanyagok, tápionok szabadulnak fel.
Vannak azonban nehezen bontható szerves vegyületek, amelyek megmaradnak, sőt kémia reakciókkal egymáshoz kapcsolódnak, és létrejönnek a speciális szerkezetű, nagy molekulájú és sötét színű humuszanyagok. A talaj humuszanyagainak építőkövei bonyolult összetételű szerves savak, nagyméretű, úgynevezett kolloid makromolekulák, amelyeket humuszsavaknak vagy huminsavaknak nevezünk.
A talajban zajló két folyamat, a lebomlás és a humuszképződés, természetes körülmények között egymással egyensúlyban van, az elpusztult növények, növényi részek, illetve más élőlények a talajba kerülve, sok lépcsős folyamatokban részben humusszá alakulnak, részben lebomlanak, és tápionokkal látják el a növényeket, illetve tápanyagot szolgáltatnak a talajlakó élőlények számára, ezek fejlődnek, növekednek, majd elpusztulnak és a folyamat kezdődik elölről.
A talaj humusztartalma a talajba került szerves anyagokból keletkező természetes erőforrás, aminek a talaj termékenysége köszönhető. A humuszsavak vagy humuszanyagok bonyolult szerkezetűek, sok-sok elektromos (zömmel negatív) töltéssel rendelkező oldalláncuk, egy-egy speciális karként különböző, gyakran ionos mechanizmusú kémiai folyamatokban vesznek részt. Ebből ered jótékony hatásuk is.
Íme néhány példa a humusz jótékony hatására
A humuszanyagok a talajban fellelhető legfontosabb nitrogénforrások. A talajban lévő nitrogén mintegy 95%-a szerves kötésben van jelen, például a bonyolult szerkezetű humuszsav molekulák oldalláncain. Innen a növények számára felvehető nitrogént részben a talajlakó baktériumok teszik hozzáférhetővé.
Ugyanígy válik hozzáférhetővé humuszanyagok kén és foszfortartalma is. A talaj foszfortartalmának egy része más módon is hozzáférhetővé válik a növények számára: a humuszsavak rákötődnek a kőzetek mállásból keletkező ásványi anyagok (leggyakrabban szilikátok) azon pontjaira, ahol egyébként a talajban található foszfát ionokat erősen megkötődnének, így a foszfor elérhető marad a növények számára. Ez a humát hatás.
Egyesek humuszsavak vízben oldhatók, mások nem. A nem oldható humuszsavak a talaj kalciumtartamától függően stabil szerkezetű, porózus anyaggá állnak össze, a a humuszsav molekulákat kalcium hidak kötik össze. Ebben rejlik a humusz talajszerkezetre gyakorolt jótékony hatása. A humuszsavak általában is kalcium raktárnak tekinthetők, mert a kalcium ionokat komplex formában megkötik, de ezekből a kémiai kötésekből a kalcium könnyek kiszabadul, és ionos formában a növények számára felvehetővé válik.
A humuszsavak nem csak tápelemeket szolgáltatnak, hanem a tápelemeket meg is kötik, a növények számára fontos tápionokat mintegy raktározzák, sokszor kelát-komplexek formájában, adszorpcióval. Ezek a kötődések gyengék, így bár akár 70-féle ásványi anyagot is magukba zárhatnak, de éppígy ki is engedhetik őket. A növény a gyökerén keresztül vizes oldat formájában szippantja fel a tápanyagokat, a humuszanyagoknak köszönhetően azonban sokkal nehezebben tudja kiüríteni őket a talajból, hiszen a hiányzó tápanyagok pótlódnak a humuszraktárakból. A humuszsavak megőrzik, és felvehetővé teszik a tápanyagokat a növények számára.
A humuszsavak nem csak a tápanyagokat kötik meg, hanem a mérgező nehézfémeket is, ezeket viszont olyan erős kémiai kötésben tartják, hogy nem fognak többet a talajoldatba kerülni. A humuszanyagok így méregtelenítik a talajt.
A humuszanyagok megkötik a vizet is, így növelve a talaj víztartó képességét. A humuszanyagok fontos szerepet játszanak a talaj vízgazdálkodásában.
A humuszanyagok bizonyos határig képesek a talajba került és a talajban képződő savak/bázisok hatását közömbösíteni, s a talajéletre valamint a növényekre káros, gyors pH-változásokat megakadályozni, lecsökkentik a talaj lúgosodását vagy savanyodását. Ezt hívjuk pufferhatásnak. Minél több a talaja humusztartalma, annál nagyobb a pufferkapacitása.
A művelt talajokról a terményt, a növényeket betakarítják, a termést leszüretelik, így az emberi tevékenység belenyúl a természetes folyamatokba, aminek az az eredménye, hogy csökken a talajba kerülő szerves anyagok mennyisége, csökken a talaj humusztartalma. Ezért a művelt talajok humusztartalmát pótolni kell.
