Bir zemin kitlesinin yüzeyinde, kalınlığı birkaç 0.1 m’den, 1 – 2 m’ye kadar olabilen bitkisel toprak (organik zemin) bulunur. Bitkisel toprak; bitki ve hayvan yaşamı sonucu, yüksek oranda organik madde (humus) içerir, rengi koyudur ve kokusu vardır. Bitkileri besleyen bu toprak tabakası, dünyadaki canlı yaşamı için son derece önemli olup, binlerce yılda oluşabilmektedir. Yüzeydeki bu bitkisel toprak, daha çok ziraatçıların ilgi alanına girer.
Bitkisel toprak tabakasının aşınarak taşınması yani erozyon, dünyamızın özellikle de ülkemizin karşı karşıya kaldığı en önemli çevre sorunlarından biridir. Çünkü, yeryüzünde topraksız canlı yaşamı olanaklı değildir. Bu bitkisel toprak katmanı, çok uzun zamanda meydana gelmektedir. Bu açıdan, bitkisel toprak tabakasının korunması (erozyonun önlenmesi) son derece önemlidir.
Zemin ve toprak sözcükleri eş veya yakın anlamlı olup, karışık kullanılmakla birlikte; zemin mekaniğinde daha çok zemin sözcüğü yeğlenmektedir ve zemin de genellikle inorganik veya az organiktir.
Zemin; yerkürenin (dünyanın) kabuğunun dış kısmını oluşturan, taneli, boşluklu doğal madde (malzeme)’dir. Kalınlığı, bir birkaç 0.1 metreden birkaç 100 metreye kadar değişir. Tanelerin boyutları, birkaç 0.1 metreden, gözle seçilemeyen boyuta (milimetrenin 10000, 100000, 1000000’da 1’i gibi büyüklüklerde) kadar olabilir. Tanelerin şekli (biçimi); yuvarlak, oval, köşeli, yassı (plaka veya levha), iğne (çubuk) gibi olabilir.
Zemin, kayaçların fiziksel parçalanması (mekanik ayrışma) ve / veya kimyasal ayrışması ile oluşur. Milyonlarca yıldan beri (bazı kaynaklara göre yaklaşık 4.5 milyon yıldan beri), yerkürenin en üst kısmında kayalar zeminlere, zeminler de kayalara dönüşmektedir. Bu olaylar, halen de devam edip gitmektedir.
Kayaların fiziksel parçalanması (ayrışması) ile kayalar, boyut olarak daha küçük kısımlara ayrılır. Fakat, kayanın kimyasal bileşimi değişmez. Kayaların parçalanmasına neden olan etmenler çok değişiktir: sıcaklık farkları, suyun donması, farklı iç gerilmeler, bitki ve ağaçların kökleri, akarsular, dalgalar, rüzgar, buzullar, yerçekimi gibi faktörler kayaların parçalanmasına neden olmaktadır.
Kayalarda, sıcaklık farkları (gece gündüz veya mevsimler arasındaki) nedeniyle , çatlaklar oluşabilir, kayalar çatlayabilir. Bu çatlaklara giren suyun donması ile, kayalar parçalanmaya uğrayabilir. Su donduğu zaman, hacminde 1/10 kadar bir genişleme meydana gelir. Bu genişleme sınırlanırsa, büyük basınçlar (kuvvetler) oluşur. Ayrıca, yüksekliğin (kalınlığın) azalması (erezyon) ile kaya içinde oluşan farklı iç gerilmeler de, kayaların çatlamasına yol açabilir.
Bitki ve ağaç kökleri, kayaların çatlaklarına girerek, onları daha da genişleterek, fiziksel parçalanmaya katkıda bulunurlar.
Akarsularla taşınan parçalar; birbirine çarparak (aşınma), akarsu yatağındaki kaya veya parçalara çarparak (aşındırma), daha da küçük parçalara ayrılır, köşeli taneler yuvarlaklaşır. Şiddetli yağışlar sonrası oluşan geçici seller de, benzer olaylara yol açar.
Deniz, göl vb. kıyısındaki dalgalar, kıyılara çarparak, taneleri ileri geri hareket ettirerek fiziksel parçalanmaya katkıda bulunur.
Rüzgar, silt – kum boyutlarındaki taneleri sürükleyerek, kayalara çarparak fiziksel parçalanmaya yardımcı olur.
Buzul, yıllar boyu üst üste biriken sert kar kütlesidir. Buzullar yazın bir miktar yumuşar veya erir ve yerçekimi etkisinde aşağı doğru yavaş hareket eder. Buzullar, taşındıkları parça veya taneleri birbirine veya üzerinde hareket ettikleri yerel kaya veya parçalara sürterek, fiziksel parçalanmaya katkıda bulunur. Geçmişte kuzey ve güney yarımkürenin, kuzey ve güney kısımları ile dağlık bölgelerinde (Kanada, Orta – Kuzey Avruva vb.) oluşan soğuk iklim – sıcak iklim dönemleri, buzulların oluşmasına ve hareketlerine yol açmıştır. Bugün bile buralarda bazı buzullar ve buzul hareketleri vardır.
Tepelerde parçalanan kayalar veya taneler; yerçekimi etkisiyle aşağıya yuvarlanarak, kayarak, fiziksel parçalanmaya uğrarlar.
Kayaların kimyasal ayrışması ile, kayaların kimyasal bileşimi değişir, yeni maddeler meydana gelir. Kayaların kimyasal ayrışmasında birçok etmen rol oynar. Havadaki oksijeni ve karbondioksiti eriterek alan yağmur suyu, yüzey toprağındaki asitleri de alarak, kayalarda kimyasal reaksiyonlara yol açar, kayanın kimyasal formülü değişir. Bu kimyasal reaksiyonlar sonucunda, özellikle killer oluşur. Bitki ve hayvanların yaşamları sonucu yüzey toprağında oluşan bakteriler, çeşitli asitler (karbonik asit, nitrik asit vb.) salgılayarak, kayaların kimyasal ayrışmasına yol açarlar. Kimyasal ayrışma için daha birçok mekanizma vardır. Bir kayada fiziksel ayrışma ve kimyasal ayrışma birlikte olabilir.
Zeminler, yerinde oluşmuş veya yerli (residual) ve taşınmış (transported) zeminler olmak üzere, iki ana gruba ayrılırlar. Yerinde oluşmuş zeminler, ana kayanın parçalanması ve ayrışması ile ana kayanın üzeride oluşur.