Kationy wymienne w dużym stopniu decydują o żyzności i strukturze gleby. Kompleks sorpcyjny gleby ma zdolność wiązania zarówno odżywczych kationów zasadowych (kationy wapnia, magnezu, potasu czy sodu), jak i kationów kwasowych (kationy wodoru, glinu czy żelaza). Wysoka zawartość kationów zasadowych decyduje o żyzności gleby i jest charakterystyczna dla gleb o obojętnym lub lekko zasadowym odczynie pH. Gdy odczyn gleby spada poniżej 7, to w kompleksie sorpcyjnym pojawiają się kationy zakwaszające, co prowadzi nie tylko do obniżenia pojemności wymiany kationów (CEC), ale również do niszczenia znajdujących się w glebie minerałów czy struktury gleby. Aby dowiedzieć się więcej o właściwościach kompleksu sorpcyjnego, nie wystarczy wykonać samego badania na pojemność wymiany kationów, gdyż uzyskany wynik nie powie nam wystarczająco o tym, jakie kationy i w jakich ilościach rzeczywiście znajdują się w kompleksie sorpcyjnym.

Z pomocą spieszy nam wachlarz badań laboratoryjnych, które pozwolą uzyskać wszelkie niezbędne informacje o właściwościach kompleksu sorpcyjnego naszej gleby. Istotnym badaniem jest analiza zawartości zasadowych kationów wymiennych. W badaniu tym określa się zwykle zawartość w kompleksie sorpcyjnym jonów wapnia, magnezu, potasu i sodu. Pozostałe jony dodatnie traktuje się jako mało znaczące, gdyż ich zawartość w porównaniu do tych czterech makroelementów jest dużo mniejsza. Uzyskane wyniki można zsumować, uwzględniając ładunki jonów, aby otrzymać parametr zwany sumą zasad wymiennych (w skrócie S, ale by nie mylić z symbolem siarki, będziemy posługiwać się oznaczeniem Szw). Posiadając wyniki analizy pojemności wymiany kationów oraz sumy zasad wymiennych można wyznaczyć stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami, który poza określeniem ogólnej kondycji gleby może także posłużyć do określenia potencjalnych potrzeb wapnowania.

Poza kationami zasadowymi w glebie znajdują się również kationy kwasowe, które w sposób bezpośredni lub pośredni przyczyniają się do zakwaszenia gleby. W sposób bezpośredni glebę zakwaszają kationy wodoru, natomiast kationy glinu, czy w mniejszym stopniu żelaza i manganu zakwaszają glebę poprzez uwalnianie do kompleksu sorpcyjnego większych ilości kationów wodoru w wyniku procesów hydrolitycznych. Im większe pH gleby, tym zawartość kationów zakwaszających mniejsza, a przy pH powyżej 7 praktycznie ich nie ma. Wskaźnikiem wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami kwasowymi jest kwasowość hydrolityczna (w skrócie Kh). Parametr ten można oznaczyć analitycznie, a uzyskany wynik jest wykorzystywany do jednej z metod wyznaczania potrzeby wapnowania. Wartość Kh zależy od granulometrii i wzrasta w glebach ciężkich, co ma związek z ogólnym wzrostem pojemności wymiany kationów gleb o większej zawartości frakcji ilastych.

Laboratoryjna analiza właściwości kompleksu sorpcyjnego daje nam bardzo wiele narzędzi do lepszego poznania i uprawiania gleby. Podczas gdy klasyczna analiza daje nam tylko bardzo ogólne informacje o zawartości substancji „przyswajalnych” dla roślin, oznaczenie parametrów CEC, kationów wymiennych zasadowych, Szw i Kh rozbudowuje znacznie obraz potencjału odżywczego gleby, pozwala weryfikować planowane nawożenie i modyfikować zabiegi agrotechniczne tak, by poprawiać efektywnie stan gleby oraz plonowanie. Dzięki temu nawet na słabych glebach można uzyskiwać zadowalające wyniki.