土壤呼吸（Soil Respiration）是指土壤释放二氧化碳的过程，严格意义上讲是指未扰动土壤中产生二氧化碳的所有代谢作用，包括三个生物学过程（即土壤微生物呼吸、根系呼吸、土壤动物呼吸）和一个非生物学过程，即含碳矿物质的化学氧化作用。

森林土壤呼吸是陆地生态系统土壤呼吸的重要部分，其动态变化将对全球碳平衡产生深远的影响。全球森林过度采伐和其他土地利用变化导致土壤CO2释放的增加量，占过去两个世纪来因人类活动释放的CO2总量的一半，是除化石燃烧释放CO2导致大气CO2浓度升高的另一重要因素。森林土壤呼吸也是目前已建立的长期监测CO2通量网站的重要研究对象之一。是研究世界碳循环的重要课题。对生态学、环境科学及地球表层系统科学意义重大。

土壤呼吸作用，一般指土壤释放CO2或吸收O2的强度，可分为自养型呼吸(根呼吸和根际微生物呼吸)和异养型呼吸(微生物和动物呼吸)，自养型呼吸消耗的底物直接来源于植物光合作用产物向地下分配的部分,而异养型呼吸则利用土壤中的有机或无机碳。

很早以来，人们把测定土壤呼吸作用强度看作是衡量土壤微生物总的活性指标，或者作为评价土壤肥力的指标之一。但必须指出土壤微生物活动是土壤呼吸作用的主要来源；因此影响土壤微生物活动的诸因子，如土壤有机质含量、pH、温度、水分以及有效养分含量都能影响土壤呼吸作用强度，并从土壤呼吸作用强度的变化中反映出来。