土壤中各级土粒的定量测定。又称土壤机械分析。它是土壤学中极其重要的基础分析项目。由它得出的土壤颗粒（大小）组成（也称土壤机械组成），不仅是评价农业土壤的重要依据，也是工程建设用土壤的基本参数。土壤颗粒分析一般分两步进行，首先，必须将土壤样品进行预处理，使其充分分散为单粒，然后采用各种方法将分散的单粒进行分级和定量。在土工部门，有时把土壤机械分析与土壤微团聚体分析两者统称土壤颗粒分析，而不加以区分。

有物理分散法和加分散剂进行物理—化学分散两类。在土壤微团聚体分析时只采用物理分散法，而进行土壤机械分析则必须把物理分散与加化学分散剂结合起来。①物理分散：包括研磨、煮沸、震荡以及超声波分散等。它们都是利用机械力促使土壤分散。②物理—化学分散：先加各种化学试剂以除去土壤中各种胶结剂，如有机质、三二氧化物（R₂O₃）、碳酸钙等，然后再加碱液分散土粒。通常先用6%H₂O₂去除有机质（土壤有机质含量低于0.01克/克的，可免去此步），然后将土样移入量筒，加下述化学分散剂：石灰性土壤用0.5M（NaPO₃）₆，中性土壤用0.5MNa₂C₂O₄，而酸性土壤用0.5MNaOH，其作用在于以水化度大的Na^＋，置换土壤胶体上的吸附性Ca^2＋，草酸根和偏磷酸根还有络合作用。然后，再用物理分散法（煮沸、震荡或高速搅拌等），使充分分散。

经过分散处理的土壤，可通过筛分法、静水沉降法或显微镜镜检法进行分级和定量。①筛分法：主要是筛分较粗的粒组。②静水沉降法：通过0.25毫米筛孔的细粒部分悬液，洗入一定容积的沉降筒中，搅匀后任其沉降，根据斯托克斯定律（Stokes'law）测定各粒组的相对含量，最通用的定量测定方法有吸管法和比重计法两种。吸管法比较精确，在国际土壤学会会议上通过作为测定土壤颗粒组成的标准法。中国已有各种型号的自动吸液和洗涤的吸管装置。比重计法除土壤学中应用外，地质、土木以及水利工程中亦广泛应用。此法简便快速，特别在引用各种列线图时可以简化不少计算手续，但其测定精度不及吸管法。20世纪80年代以来，各国生产出一些自动化水平很高的颗粒分析仪，如英国产的TAⅡ型库尔特（coulter）颗粒自动检数仪、日本产的RS型颗粒自动测定仪以及中国生产的KCY型自动记录颗粒测定仪及GDY-1型光电颗粒分析仪等。③显微镜镜检法：主要将粗粒组或已分散的土壤颗粒，置于显微镜下的方格板上鉴别定量。