土壤温度（地温）影响着植物的生长、发育和土壤的形成。[1] 土壤中各种生物化学过程，如微生物活动所引起的生物化学过程和非生命的化学过程，都受土壤温度的影响。
有以下两个方面。直接影响在一定的温度范围内，土壤温度越高，作物的生长发育越快。一年内某时段出现低温或高温，常常给农业生产带来危害。作物的种子必须在适宜的土壤温度范围内才萌发。
一般耐寒的谷类作物，种子萌发的平均土温为1一5℃；喜温作物为8一10℃。与气温相比，对种子发芽和出苗的影响，土壤温度要直接得多。但是，土壤温度随地形、土壤水分、耕作条 件、天气及作物覆盖等影响而变化。一般作物的根系在土壤温度2一4℃时开始生长，在10℃以上根系生长比较活跃，超过35℃时根系生长受到阻碍。冬麦在12一16℃时生长良好，玉米、棉花等为25℃左右，豆科作物的根系在22一26℃生长良好；马铃薯块茎成熟期30天内，15一27℃是块茎形成的最适土壤温度。
过高的土壤温度使植物根系组织常加速成熟，根系木质化的部位几乎达到根尖，降低了根表面的吸收效率。土壤温度低，作物根系吸水缓慢，当气候条件适于蒸腾时，植株地上部分常呈现脱水或缺水。土壤温度过低，常使冬作物的分孽节或根系产生冻害，强低温延续的时间长短和降温及冻融的速度都影响到冻害的程度。土壤温度影响作物的生理过程。
在0一40℃之间，细胞质的流动随升温而加速。在20一30℃的范围内，温度升高能促进有机质的输送。温度过低，影响营养物质的输送率，阻碍作物生长。在0一35℃范围内，温度升高能促进呼吸，但对光合作用的影响较小，所以低温有利于作物体内碳水化合物的积累。适宜的土壤温度还能促进作物的营养生长和生殖生长。春小麦苗期，地上部分生长最适宜的土壤温度为20一24℃，后期为12一16℃，8℃以下或32℃以上很少抽穗；冬小麦生长适宜的上壤温度要低一些，24℃以上能抽穗， 但不能成熟。间接影响土壤温度影响环境条件中的其他因子，从而间接影响作物的生长发育。[2]
土壤温度对微生物活性的影响极其明显。大多数土壤微生物的活动要求有15一45℃的温度条件。超出这个范围〔过低或过高），微生物的活动就会受到抑制。土温对土壤的腐殖化过程、矿质化过程以及植物的养分供应等都有很大意义。
土壤有机质的转化也受土温的影响，南方高温地区，有机质分解快；北方温寒地区，则分解慢，土壤中的养料和碳的周转期远比南方要长。所以在高温的 南方应加强有机质的累积，而在较寒冷的北方则应侧重于加速有机质的分解，以释放养分。
土壤水(溶液）的移动，土壤水存在的形态以及土壤气体的交换等都受到土壤温度的影响。土壤温度越高，上壤水的移动越频繁，上壤中的气态水就较多； 土壤温度低时，土壤水的移动近于停止。土壤水常转化为固态水。作物在一定的生育阶段，适应不了过高的土壤温度，需要降低土壤温度以保证作物的正常生长发育。北方地区，气候寒冷，土壤温度低是农业生产上的主 要矛盾，采取垄作，可增加对太阳辐射的吸收量和减少反射。垄作的昼夜平均土壤温度可高于平作；深耕松土，增加土壤中的孔隙，改善土壤底层的通气透水 状况，也可提高土壤的吸热和增温、保温能力；适时、适量进行冬灌，使土壤含水量大，散热缓慢，土壤温度变化比干燥土壤缓慢，可保护冬作物安全越冬。