土壤碳库是地球陆地生态系统中最大的碳库，其碳储量约为大气碳库的3倍、陆地植被碳库的2.5倍。土壤碳库及其动态变化是影响大气二氧化碳浓度的重要生态过程，对全球气候变化具有重要影响。根据第二次土壤普查数据估算，我国土壤有机碳库约为900亿吨，无机碳库约为600亿吨。
土壤固碳是实现中国碳中和的有效途径。对于大气，土壤可以是碳汇，也可以是碳源。土壤侵蚀、集约化耕作、大量施用肥料，将促使土壤的碳进一步释放到大气，土壤成为碳“源”；而水土保持、土壤覆盖、免耕和保护性耕作、把更多有机碳加入土壤、提高生物多样性，则可提高土壤的“汇”。对土壤而言，碳是土壤生命的能源和食物。有机质是土壤健康的核心，增加土壤碳可大大提高土壤生物多样性、土壤结构、土壤保肥保水供肥供水能力。
在不同气候生物带的土壤生态系统中，土壤对碳有不同的饱和水平，初始有机碳含量愈远离饱和水平，碳的累积速率愈快。
中国是土壤贫碳的国家。除东北地区外，耕地土壤的有机碳，平均比欧美低1/3以上。广大地区要么土壤浅薄，要么土地肥力低下，加上高强度耕种、化肥过度施用以及土壤侵蚀，使得中国农业更是在贫瘠土地上进行。
中国大范围的农业机械化才起步，保护性耕作和机械化的免耕覆盖模式，刚在局部地区实施几年。因此，中国农田生态系统的固碳潜力大，且要比发达国家大得多。
土壤固碳包括以下途径：
1、给土壤留下植物残茬。残茬覆盖表面，减少土壤侵蚀，通过物理或生物手段（如蚯蚓）埋入土壤增加有机质。我国人口众多，土壤复种指数高，粮食作物产量高，植物残茬量大，植物残茬可加工成生物炭或制作成具有抑病性的堆肥后加入；
2、种植覆盖作物。植物在生长过程中，将光合作用的25%或更多，通过根系输入到土壤中，通过喂养土壤微生物，健全土壤食物网；且地表的生物多样性（多种覆盖作物混种），将在更大程度增加地下的土壤生物多样性；
3、免耕和保护性耕作。耕作有助于短时间释放养分和打破土壤结实，但与此同时，大大加快了土壤有机质的分解和扰动土壤的食物网，将集约化耕作改为免耕或保护性耕作，将有助于土壤固碳。