大気中には、体積割合でチッ素ガス７８％、酸素２１％、二酸化炭素０.０３％などが含まれています。しかし土壌の孔げきの気相に存在する空気のガス組成は、根や微生物の呼吸によって酸素が減少し、二酸化炭素が増加するので地上のものとはかなり異なっています。
植物は、水とともに水に溶けた酸素も吸収しますが、水に溶ける酸素は少ないため作物が必要とする酸素を吸収できるようにするために、土壌中の空間、つまり孔げきの量 とその中の気相と液相が適正に保たれている事が大切になります。
畑作物が正常に生育するには土壌の気相が２０％以上あることがのぞましく、最低でも１０％は必要です。気相に含まれる酸素濃度が９～１２％以下になると畑作物の生育が遅れはじめ、５％以下になると生育が停止すると言われます。