土壤空气扩散是指土壤中气体分子因浓度梯度或分压不同而产生的移动，是土壤空气交换的主要形式。土壤中的气体可以气态形式扩散，也可以液态形式扩散。气相扩散是通过充气孔隙扩散保持大气和土壤间的气体交流作用；液相扩散则是通过不同厚度水膜的扩散。无论以哪种形式扩散，空气扩散通量均可以用菲克定律进行描述。由于土壤空气中的各种气体浓度与大气中的各种气体浓度经常存在差异，所以，气体扩散就会不断进行。结构良好的土壤中，气体在团聚体间的大孔隙间扩散，而团聚体内的小孔隙则较长时间保持或接近水饱和状态，限制团聚体内部的通气性状。所以紧实的大团块，即使周围大孔隙通气良好，在团块内部仍可能是缺氧的。因此通气良好的旱地也会有厌气性的微环境。