Segundo Gibbs, indica o estado da energia potencial das espécies químicas ou componentes do solo, sendo o seu valor independente de campos de forças externos, como a gravidade, pelo que permanece constante a qualquer distância da superfície do solo. Define-se pela razão entre a alteração de energia livre (G) da massa e a quantidade de substância adicionada (n), e exprime-se por: μ = dG = δG/δn. Para soluções ideais μ = μ° + RT ln m = μ° + 2,3 RT log m, em que μ° é o potencial químico das espécies químicas em condiciones normalizadas e m a concentração de espécies iónicas na solução (mol L⁻¹). A diferença de potencial químico de espécies iónicas em diferentes pontos do solo tendem a induzir movimentos espontâneos das mesmas dos pontos de maior para os de menor potencial químico, até que se o equilíbrio seja alcançado. Assim, por exemplo, o movimento de iões fosfato do solo para a raiz duma planta terá lugar enquanto o potencial de iões fosfato for maior no solo do que na raiz.