生物炭是由有機垃圾，如動物糞便，動物骨頭，植物根莖，木屑和麥秸稈等在完全或部分缺氧的情況下經熱解炭化產生的一類高度芳香化難熔性固態物質。

   生物炭孔隙度較高，具有多孔的結構，使得其比表面積較大，有利于吸附土壤中游離的重金屬離子。經過紅外光譜分析，生物質炭表面還含有豐富的羧基、酚基、羥基、羰基、醌類物質等含氧官能團。這些含氧官能團使得生物質炭表面呈現出親水、疏水和對酸堿的緩沖能力并且使其具有較高的陽離子交換能力（CEC）。同時前體原料成分是決定生物炭組成及性質的基礎，如動物生物質來源與植物生物質來源的生物炭相比，C/N比值較低，灰分含量更高，從而生物炭的陽離子交換量和電導率更高，利于吸附土壤中的重金屬陽離子，進而達到降低重金屬的生物有效性的目的。

    許多研究表明，在農田上使用生物炭還可以保持土壤肥力，改善肥料利用率：1、生物炭能吸附土壤有機分子，2、生物炭本身極為緩慢的分解有助于腐殖質的形成。3、生物炭的多孔性和表面特性能夠為微生物生存提供附著位點和較大空間。

   生物炭自身獨特的物理、化學、生物性質能夠有效降低土壤中重金屬含量，且其生物有效性且對于改善土壤肥力有著一定的促進作用，是值得關注的土壤重金屬污染修復制劑和土壤改良劑。