土壤的陽離子交換性能是由土壤膠體表面性質所決定，由有機質的交換基與無機質的交換基所構成，前者主要是腐殖質酸，后者主要是粘土礦物。它們在土壤中互相結合著，形成了復雜的有機無機膠質復合體，所能吸收的陽離子總量包括交換性鹽基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸，兩者的總和即為陽離子交換量。其交換過程是土壤固相陽離子與溶液中陽離子起等量交換作用。陽離子交換量的大小，可以作為評價土壤保水保肥能力的指標，是改良土壤和合理施肥的重要依據之一。土壤是環境中污染物遷移、轉換的重要場所，土壤膠體以其巨大的比表面積和帶點性，而使土壤具有吸附性。土壤的吸附性和離子交換性能又使它成為重金屬類污染物的主要歸屬。土壤陽離子交換性能對于研究污染物的壞境行為有重大意義，它能調節土壤溶液的濃度，保證土壤溶液成分的多樣性，因而保證了土壤溶液的“生理平衡”，同時還可以保持養分免于被雨水淋失。
自動土壤陽離子交換量-凱氏定氮儀廣泛應于檢測糧油食品、乳制品、飲料、飼料、土壤、化肥、藥物、沉淀物和化工產品中氨氮、蛋白質氮的總體含量，是產品質量檢測的重要理化分析儀器。儀器在設計、選材、生產工藝、儀器外殼上選用的防腐、耐熱、耐壓材料；高性能電磁閥、防腐抽液泵密封件以及其他器件，確保儀器有效壽命。
