Podejmowano szereg prób określenia fizycznych własności gleby za pomocą pojedynczych wskaźników liczbowych, które zastąpiły charakterystykę, opartą o szereg liczb, jaką jest np. analiza mechaniczna. Określanie wskaźników jest w znacznym stopniu empiryczne, ale oznaczenia są na ogół proste, szybkie i pozwalają na zbadanie dużej liczby prób gleby. Wiele oznaczeń pojedynczych wskaźników liczbowych opiera się na pomiarze powiązanych ze sobą właściwości gleb. Tak np. w wielu glebach punkt lepkości może być skorelowany z wielkością straty na wadze przy prażeniu gleby lub z pojemnością wymiennych kationów; obie te wielkości zależą od zawartości koloidów w glebie. Równoważnik wilgoci, punkt lepkości i ciepło zwilżania również często służą jako dobre wskaźniki struktury gleby. Oznaczanie którejkolwiek z tych wartości wymaga mniej czasu niż całkowita analiza mechaniczna. Korelacja wskaźników ze strukturą gleby nie jest bardzo ścisła w związku ze zmiennym stosunkiem organicznej i nieorganicznej frakcji koloidów do ogólnej ich ilości. Jednak w odniesieniu do gleb jednego typu, a w obrębie typów do gleb o zbliżonej zawartości związków organicznych, współczynniki korelacji są na tyle wysokie, że we wstępnych, orientacyjnych pracach można posługiwać się pojedynczymi wskaźnikami liczbowymi, jako wskaźnikami struktury gleby.
Wiele z owych pojedynczych wskaźników liczbowych określa stosunki wodne w glebie i wprowadzenie przez R. K. S c h of i e 1 d a  skali pH, wyrażającej stosunki wodne kategorii wolnej energii, pozwoliło na wykazanie zależności między kilkoma tymi wskaźnikami. Gleba pobiera wodę przeciwdziałając różnicy ciśnień aż do osiągnięcia równowagi. Ta różnica ciśnień jest miarą siły, z jaką gleba wiąże wodę. Jest to tzw. siła ssąca, która w glebach nasyconych jest bardzo mała, natomiast w glebach pozostających w równowadze wilgotnościowej ¦/. atmosferą o 50°/o wilgotności względnej, równoważy ssanie słupa wody wysokości 10 km. W glebie całkowicie odwodnionej wartość jej jest jeszcze dziesięć razy większa. Pierwotnie Buckingham wprowadził termin „potencjał kapilarny” dla wyrażenia w skali energetycznej siły, z jaką gleba wiąże wodę. Wyrażenie R. K. Schofielda odpowiada logarytmowi ciśnienia kapilarnego i stanowi podstawę utworzenia skali, analogicznej do skali pH. Wyrażenie pH jest logarytmem wysokości kolumny wody, równoważącej siłę ssania gleby w danym stanie wilgotności. Stosowanie skali pH pozwala na wyrażenie tych, tak bardzo różnych sił w prostej skali od 0—7.
Ta sama gleba zachowuje się inaczej przy wysychaniu, a inaczej przy zwilżaniu, dlatego też krzywa zależności pH i wilgotności dla gleby wysychającej różni się od odpowiedniej krzywej dla gleby wchłaniającej wodę. Po wykreśleniu krzywej zależności pH i wilgotności oznaczyć można położenie różnych pojedynczych wskaźników wilgotności.
Gdy stwierdzono, że nachylenie krzywych wilgotności w glebie jest różne dla różnych gleb stało się oczywiste, że nie ma ogólnej korelacji między współczynnikiem więdnięcia a współczynnikiem wilgotności. Wzajemny stosunek tych współczynników charakteryzuje daną glebę, będąc miernikiem nachylenia krzywej między pH 2,9 a pH 4,2.
W najważniejszym zakresie wilgotności glebowych (pH 3,0— 4,4) wartości pH najłatwiej znaleźć oznaczając obniżenie punktu zamarzania ponieważ pH = 4,1 + Igt, gdzie t oznacza obniżenie punktu zamarzania wyrażone w stopniach C. W zakresie pH 4,15—7,0 stosować można oznaczenia prężności pary.
Oprócz pojedynczych wskaźników liczbowych, opisanych dalej, inżynierowie ustanowili inne ważne fizyczne stałe, takie jak „próba plastyczna Atterberga” (piastic Atterberg test), kurczliwość gleby, wartość Proctora lub wilgotność w punkcie maksymalnej gęstości. Dalsze szczegóły dotyczące i innych stałych znajdzie czytelnik w podstawowych pracach, jak np. C. A. Hogentogler „Engineering properties of the soil”.

tagi: analiza mechaniczna, Korelacja wskaźników, punkt lepkości, struktury gleby, własności gleby