A caracterización da natureza química da MOS foi o centro de atención das investigacións até a década dos anos 1980. Para iso empregáronse métodos de fraccionamento químico dos compostos orgánicos solubles con distintos tipos de disolventes, o que levou a diferenciar os ácidos fúlvicos, os ácidos húmicos e a humina. Iso supuña un enfoque moi limitante para a comprensión da MOS nos ecosistemas.

A partir da década de 1990 cambiou o enfoque, que se centrou nos procesos biolóxicos que controlan a formación de MOS e a súa dinámica. Introduciuse o fraccionamento físico e a combinación de técnicas moleculares e isotópicas, o que permitiu avaliar a composición, a orixe e a transformación da MOS na matriz do solo. As análises da dinámica das moléculas individuais levaron a un cambio de paradigma.

A introdución dos modelos de simulación proporcionou un marco matemático para integrar, examinar e entender a dinámica da MOS, e avaliar os impactos nos ecosistemas e xestionar a MOS para mitigar o cambio climático.