腐植质在土壤和沉积物中可分为三个主要部分：
| 腐殖质 | 溶于碱 | 溶于酸 | | --------------------------------- | --- | --- | | [[富里酸（黄腐酸，Fulvic acid，FA）]] | √ | √ | | [[0. 腐殖酸（胡敏酸，humic acid，HA）]] | √ | × | | [[腐殖素（Humin，腐殖质素，胡敏素）]] | × | × |
腐殖质由死亡生物物质，如[[木质素（Lignin）|木质素（Lignin）]]，经微生物降解产生，难以进一步降解。其特定的性能和结构取决于给定样本从水或土壤源中提取时的具体条件，同时，腐殖质的年龄和来源也决定了其化学结构；不过，尽管来源不同，腐殖质的性能却非常相似。自现代化学诞生以来，腐殖质一直是天然材料中研究最多的物质之一，尽管经过长期研究，它们的分子结构仍然难以捉摸。
一种称为Humeomics的顺序化学分级方法可以用来分离更同质的腐殖质部分，并通过先进的光谱和色谱方法确定它们的分子结构。在腐殖质提取物和直接在土壤中识别的物质，以及可在腐殖质中鉴定出的物质，包括一元、二元和三元羟基羧酸、脂肪酸、二羧酸、线性（直链）醇、酚酸、萜类（化合物）、碳水化合物和[[0. 氨基酸]]。
腐殖质的水溶性（溶解度）主要取决于两个因素的相互作用：可电离官能团（主要是羧基/羧酸基团）的量和分子量。一般来说，源自土壤和泥炭的腐殖质（需要数百至数千年才能形成）比源自风化褐煤（需要数百万年的时间才能形成）的腐殖质具有更高的分子量、更多的官能团、更多的碳水化合物单元和更少的多环芳香族（多元芳环）单元。
“腐殖质”是一个总称，涵盖[[0. 腐殖酸（胡敏酸，humic acid，HA）]]、[[富里酸（黄腐酸，Fulvic acid，FA）]]、[[腐殖素（Humin，腐殖质素，胡敏素）]]和色素酸，这些物质在溶解性上有所不同。按定义，腐殖酸在中性和碱性pH下可溶于水，但在酸性pH<2时不溶；富里酸在任何pH下都可溶于水；腐殖素在任何pH下都不溶于水；色素酸是腐殖酸中可溶于乙醇的一部分。从化学角度来看，[[富里酸（黄腐酸，Fulvic acid，FA）]]、[[腐殖素（Humin，腐殖质素，胡敏素）]]和[[0. 腐殖酸（胡敏酸，humic acid，HA）]]在相似性上多于差异性，代表了腐殖分子的连续体，它们都由类似的芳香族、多环芳族、脂肪族和碳水化合物单元构成，并含有相同的官能团（主要是羧酸、酚和酯基团），尽管比例各异。其中，[[富里酸（黄腐酸，Fulvic acid，FA）]]通常具有更多的羧酸基团和比[[0. 腐殖酸（胡敏酸，humic acid，HA）]]更低的平均分子量，不过两者的分子量分布存在显著重叠。