흙 또는 토양(土壤)은 암석이나 동식물의 유해가 오랜 기간 침식과 풍화를 거쳐 생성된 땅을 구성하는 물질이다. 크기나 성분에 따라 여러 종류로 나뉘는데, 일반적으로 말하는 토양의 여러 가지 구성 물질은 그 크기에 따라 구분된다. 모래는 주로 알갱이가 크고, 진흙은 알갱이의 크기가 아주 작다. 실제로도 자갈, 모래 및 미사·진흙을 알갱이의 크기로 비교한다. 원칙적으로 자갈은 지름이 2mm 이상인 알갱이를 말하며, 모래는 2∼1/16 mm까지를 말하고, 진흙은 1/16 mm 이하이다. 토질역학에서는 통일분류법을 이용해 흙을 분류한다. 토양은 지구의 생태계 가운데 주요 기본 요소이다. 전지구적 생태계는 오존층 파괴에서 지구 온난화, 열대우림 파괴, 수질 오염에 이르는 영향과 함께 토양에서 나오는 효과에 지대한 영향력을 받는다. 토양은 지구의 탄소 순환에 대해서 중요한 탄소 저장고 역할을 맡고 있다. 그리고 기후 변화와 인간 장애에 가장 활성화될 가능성이 있는 것 중 하나이기도 하다. 지구 온난화 동안 '정귀환 증폭'(positive feedback amplification)에 따라 고온 상태에서의 토양 내 생물 활동량이 증가했기 때문에 대기 중 이산화탄소 증가량 또한 상승할 것으로 내다보았다. 하지만 이 예측은 토양 탄소의 전환율에 대한 매우 최근 지식 정보들을 고려해 볼 때 의문인 점이 있다. 토양은 매우 중요한 생태계 공급원으로 자리매김하여 공학 배지, 토양 유기체의 서식처, 영양분과 유기질 폐기물의 재활용 체계, 수질관리 조절장치, 대기 구성 조정기, 식물 생장 배지의 역할을 맡을 수 있다. 토양은 이용할 수 있는 생태적 지위와 서식지 중에서는 매우 커다란 범위를 가지므로, 지구의 유전 다양성에 있어서는 요점에 있다. 토양 1그램은 수 천 종의 유기체 수 십 억 마리가 들어있으며, 대부분 미생물이거나 크게는 여전히 미지의 영역에 있는 것들도 있다. [8][9] 토양 내 원핵생물의 평균 밀도는 대게 1 그램에 유기체 108 마리 정도이다. [10] 반면 바다에서 1ml(그램)에 원핵생물의 생물량은 107 이상이 안된다. [11] 토양에 잡혀 있는 유기질 탄소는 결국 진핵생물의 세포 호흡 과정을 거쳐 대기 중에서 돌아오게 된다. 하지만 대부분이 토양 유기물질의 형태로 토양에 귀속된다. 경작지의 경우, 토양 유기물질의 고갈이 경과함에 따라 토양 호흡(soil respirarion)이 증가하게 된다. [12] 식물의 뿌리는 산소를 필요로 하기 때문에 기체포화는 토양의 중요한 특성이다. 토양의 통기성은 서로 연결된 ‘토양 공극’(soil pore) 망에 따라 성립된다 볼 수 있는데, 공극은 식물이 쉽게 활용할 수 있도록 빗물을 붙잡아두고 흡수시켜 줄 수 있는 역할을 하기도 한다. 또, 식물은 지역 대부분이 산발적인 비에서 물을 얻지만 주변에서 물의 지속적인 공급을 필요로 하기 때문에, 토양용수량은 식물 생존에 있어 매우 필수이다. [13] 토양은 불순물을 효과적으로 걸러낼 수 있고 [14] 항균성이 있으며 [15] ‘자연 저감 작용’(natural attenuation)으로 오염물질을 감퇴시킬 수 있다. [16] 보통의 경우, 토양은 산소와 메테인에 대하여 순 흡수량을 유지하면서도 이산화탄소와 질산의 순 발산을 겪는다. [17] 토양은 식물체에 물리적 공급 · 대기 · 수분 · 온도 조절 · 영양분 · 독극물로부터의 보호를 제공한다. [18] 토양은 죽은 유기체를 다양한 영양분 형태로 전환시켜 동식물이 쉽게 영양분을 얻을 수 있도록 해준다.