من خصائص الأراضي القلوية ارتفاع نسبة الصوديوم في معقد الأدمصاص بالنسبة لبقية الكاتيونات وتعتبر عملية التبادل هي المسؤلة عن تشكل الأراضي القلوية.
إذ من المعروف أن الكاتيونات السائدة في الأراضي العادية ( قليلة الملوحة وغير القلوية والموجودة في المناطق الجافة) سواء في معقدها الغروي او في المحلول الأرضي هي الكالسيوم والمغنسيوم.
إلا أنه عندما ترتفع كميات الأملاح في محلول هذه الأراضي فإن الأيون الغالب عادة هو أيون الصوديوم لأنه في حالة كهذه تترسب أيونات الكالسيوم والمغنسيوم علي شكل أملاح مختلفة وتبتعد بذلك عن محلول التربة لتفسح مجالا لأيون الصوديوم ليلعب دوره وترتفع نسبة ترسبات الكالسيوم والمغنسيوم عندما تزداد كثافة محلول التربة بأملاح الصوديوم.
ويحدث ذلك بسبب التبخير وبسبب إمتصاص النبات لمياه التربة مكثفاً بذلك المحلول. وعندما تصبح الحالة كذلك يبدأ أيون الصوديوم بطرد أيونات الكالسيوم والمغنسيوم من سطوح حبيبات التربة ليحل محلها بشكل مدمص.
وبالرغم من وجود تفسيرات عديدة لتكون الأراضي القلوية التي ترتفع في معقدها الغروي نسبة الصوديوم وإرتفاع كمية كربونات الصوديوم في محلولها فان النظرية المقبولة والتي لقيت أجماعا عاماً هي تلك التي تعتمد علي ظاهرة التبادل الكاتيوني .
فبعد أن تتكون في محلول التربة ظروف ترتفع فيها نسبة أيون الصوديوم بشكل يكفي لطرد غيره من الكاتيونات في معقد الأدمصاص فان التحلل المائي الذي يطرأ علي الصوديوم في معقد الأدمصاص مع وجود ثاني اكسيد الكربون في جو التربة يؤدي الي تكون كربونات الصوديوم التي تتميز بها الأراضي.
وبالرغم من أننا نعلم ان قوة إدمصاص الكالسيوم والمغنسيوم هي أقوي من قوة إدمصاص الصوديوم إلا أنه بشروط صودية كثيفة كهذه يستطيع أيون الصوديوم الحلول محل الكالسيوم والمغنسيوم ، وهذه الشروط هي أن لا تقل نسبة أيونات الصوديوم في محلول التربة عن 50 % من مجموع الأيونات لكى يبدأ أي تبادل لحلول الصوديوم محل الكالسيوم والمغنسيوم المدمصين و قد يبلغ أيون الصوديوم في بعض الأحيان حوالي 100% من أيونات محلول التربة وعندها يصبح هو السائد علي المعقد الغروي فتصبح الأرض قلوية.
