Substancje humusowe zostały po raz pierwszy zdefiniowane w 1761 roku przez Walleriusa jako rozłożona materia organiczna . W 1786 roku Achard wyekstrahował brązową substancję z gleby i torfu za pomocą roztworu KOH I nazwał ją kwasem humusowym . Humus, łacińskie słowo sugerujące substancję podobną do gleby, zostało po raz pierwszy wprowadzone przez de Saussure w 1804 roku, odnosząc się do ciemnej materii organicznej gleby . W 1837 roku Sprengel opracował kilka metod przygotowania kwasu humusowego poprzez wstępną obróbkę gleby rozcieńczonymi kwasami mineralnymi przed ekstrakcją alkaliczną . Sven Oden (1919) postulował, że HS to jasne do ciemnobrązowych substancji nieznanych materiałów, które powstają w naturze w wyniku rozkładu materii organicznej w wyniku działania mikroorganizmów lub w laboratorium przez utlenianie odczynników chemicznych. Alternatywnie zasugerowano, że humus jest produktem reakcji kondensacji między węglowodanami i aminokwasami w środowisku wolnym od mikroorganizmów . Stwierdzono również, że utlenianie fenolu, chinonu i hydrochinonu w roztworze alkalicznym daje związki podobne do kwasów huminowych .
Substancje humusowe (HS) są głównymi składnikami naturalnej materii organicznej (NOM) w glebie i wodzie, a także w geologicznych złożach organicznych, takich jak osady jeziorne, torfy, węgle brunatne i łupki. Składają się one w dużej mierze z charakterystycznego brązowego koloru rozkładających się resztek roślinnych i przyczyniają się do brązowego lub czarnego koloru gleb powierzchniowych. Są głównymi składnikami NOM w wodach powierzchniowych i przy wyższych stężeniach mogą nadawać ciemny kolor, zwłaszcza w brązowych stawach Słodkowodnych, jeziorach i strumieniach. W ściółce lub kompostach kolor może być żółtobrązowy do Czarnego, w zależności od stopnia rozkładu i stężenia.
Substancje humusowe są bardzo ważnymi składnikami gleby, które wpływają na właściwości fizyczne i chemiczne oraz poprawiają żyzność gleby. W systemach wodnych, takich jak rzeki, około 50% rozpuszczonych materiałów organicznych to HS, które wpływają na pH i zasadowość. W systemach lądowych i wodnych HS wpływa na chemię, cykle i biodostępność pierwiastków chemicznych, a także transport i degradację ksenobiotycznych i naturalnych chemikaliów organicznych. Wpływają na produktywność biologiczną w ekosystemach wodnych, a także na tworzenie produktów ubocznych dezynfekcji podczas uzdatniania wody. Substancje humusowe to złożone i heterogeniczne mieszaniny materiałów polidyspersyjnych powstałych w wyniku reakcji biochemicznych i chemicznych podczas rozpadu i transformacji szczątków roślinnych i mikrobiologicznych (proces zwany humifikacją). Lignina roślinna i jej produkty przemiany, a także polisacharydy, melanina, Kutyna, białka, lipidy, kwasy nukleinowe, drobne cząstki zwęglania itp., są ważnymi komponentami biorącymi udział w tym procesie.
Substancje humusowe w glebach i osadach można podzielić na trzy główne frakcje: kwasy humusowe (HA lub HAs), kwasy fulwowe (FA lub FAs) i humin. HA i FA są ekstrahowane z gleby i innych źródeł fazy stałej przy użyciu mocnej podstawy (NaOH lub KOH). Kwasy humusowe są nierozpuszczalne przy niskim pH i są wytrącane przez dodanie mocnego kwasu (dostosowanie do pH 1 za pomocą HCl). Humin nie może być ekstrahowany ani mocną zasadą, ani mocnym kwasem.
Wodne HS zawierają tylko HA i FA, a te składniki są zazwyczaj usuwane z wody poprzez obniżenie pH do 2 i adsorbowanie obu składników na odpowiedniej kolumnie żywicy. HA i FA są ekstrahowane z żywicy z mocną zasadą, a następnie obniżają pH do 1 w celu wytrącenia HA. Separacja kolumny żywicy służy również do oddzielania FA od materiałów niehuminowych (aminokwasów, peptydów, cukrów itp.) wydobywany z gleb. Przy niskim pH FA adsorbuje się na żywicy, ale Materiały inne niż humusowe przechodzą przez kolumnę.
Substancje humusowe są wysoce reaktywne chemicznie, ale oporne w odniesieniu do biodegradacji. Większość danych dotyczących HA, FA i humin odnosi się do średnich właściwości i struktury dużego zespołu składników o zróżnicowanej strukturze i masie cząsteczkowej. Dokładne właściwości i struktura danej próbki HS zależą od źródła wody lub gleby oraz specyficznych warunków wydobycia. Niemniej jednak średnie właściwości HA, FA i humin z różnych źródeł są niezwykle podobne.
Chociaż globalna populacja rośnie w zastraszającym tempie, grunty rolne nie powiększyły się znacząco . W tej sytuacji kluczowe znaczenie ma poprawa zdolności człowieka do uprawy zbóż na ograniczonej przestrzeni, np. na małych polach. Rolnicy polegają na nieorganicznych nawozach chemicznych, aby gleba była żyzna pod uprawę. Jednak nadużywane ziemie stają się na dłuższą metę bezpłodne i zasolone o innym pH. Zasolenie gleby charakteryzuje się dużymi ilościami Na+, Mg+2, Ca + 2, Cl–, HCO3– i SO4–2, wpływając na wzrost roślin . Ponadto całkowita zawartość węgla w glebie zmniejsza się codziennie. Materia organiczna gleby zawiera pozostałości roślin i zwierząt oraz inne związki organiczne, które powstają podczas procesów rozkładu biomasy w glebie. W tym przypadku około 60% materii organicznej gleby stanowią substancje humusowe (HS), które odgrywają istotną rolę w zdrowiu gleby pod uprawę.