水溶液腐蚀、大气腐蚀和土壤腐蚀都对文物具有腐蚀作用。它们之间的一个很重要的区别在于氧的传递机制不同：在水溶液中是通过溶液本体输送，在大气腐蚀时是通过电解液薄膜，而在土壤腐蚀时则是通过土壤的微孔输送，其输送速度主要取决于土壤的结构和湿度，在不同的土壤中，氧的渗透速率变化幅度可达3—5个数量级。下面以金属文物在土壤中的腐蚀为例阐述土壤腐蚀的机理。
土壤对金属文物的腐蚀属电化学腐蚀。电池的阳极反应是金属的溶解。需要指出的是，在土壤腐蚀情况下，除了形成上述与金属组织不均性有关的腐蚀微电池以外，还有可能形成由于土壤结构不均匀性引起的腐蚀宏电池。如埋藏于地下的大型金属文物，由于体积庞大，其构件的不同部分就有可能埋藏深度不同、所处黏土与沙土结构不同、氧的渗透率不同等，由此会形成氧浓差电池和盐分浓差电池等宏观电池，这时主要发生的是局部腐蚀，使某些阳极产生较深的孔蚀。归纳起来，土壤对金属文物的腐蚀所构成的电化学电池主要有以下几类。
（一）长距离宏电池腐蚀
对于埋藏于地下的大件金属文物来说，其表面就可能发生此类腐蚀，它是由于金属文物的不同部分所处土壤的组成、结构不同而形成的电池腐蚀。如果由上述原因造成的是浓差电池，则埋在密实、潮湿土壤中的金属部分就倾向于作为阳极而受到腐蚀；如果造成的是盐分浓差电池，则处于高含盐量土壤中的金属部分倾向于作为阳极而受到腐蚀。[3]
（二）埋没深度不同及边缘效应所引起的腐蚀电池(www.xing528.com)
即使金属体埋在均匀的土壤中，由于埋没深度不同，也能形成氧浓差电池。此时，离地面较深的金属体由于处于氧浓度较小一端而成为阳极区受到腐蚀。
（三）因土壤的局部不均匀形成的腐蚀电池
在土壤中石块等杂物下面的金属，如果夹杂物的透气性比土壤本体差，该区域就成为腐蚀电池的阳极，而土壤本体区域接触的金属就成为阴极。
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