Der natürliche Waldboden setzt sich aus festen Bestandteilen und Hohlräumen, die mit Luft oder Wasser gefüllt sind, zusammen. Jährlich bildet sich je nach Klima und Gesteinsbeschaffenheit etwa 0,1 mm neuer Waldboden, welcher die Basis für ein gesundes Waldökosystem darstellt.
Ein Gramm Waldboden beherbergt bis zu 52.000 verschiedene Bakterienarten und mehrere Hundert Meter an Pilzhyphen. Diese Mikroorganismen und eine regelrechte Belüftung des Bodens sind essenziell für das Pflanzenwachstum.
Der Sauerstoff gelangt durch Sickerwasser in den Boden und ist für die sauerstoffabhängigen Organismen entscheidend, denn diese zersetzen die abgestorbenen Pflanzenbestandteile und führen diese wieder in den Kreislauf zurück. Der Waldboden verfügt über verschieden große Poren, die den Sauerstoff- und Nährstofftransport garantieren und zudem das Regenwasser filtrieren, wodurch Grundwasser entsteht.
Im Gegenzug wird die obere Schicht des Waldbodens durch die Kapillarkraft feucht gehalten, was bei niederschlagsarmen Episoden für die Pflanzen wichtig ist. Außerdem erzeugt dies ein kühles Mikroklima, was sich positiv in Hitzeperioden auswirkt.
Neben Wasser und Nährstoffen kann der Waldboden über 100 Tonnen CO2 pro Hektar speichern. Bei der Zersetzung von Pflanzenresten wird CO2 erzeugt, welches zum Teil schnell in die Atmosphäre gelangt. Der andere Teil wird aber in den Waldboden integriert und nur langsam freigegeben. Einen Einfluss auf den Prozess hat sowohl die Verfügbarkeit an Wasser und Nährstoffen als auch die Temperatur. Höhere Temperaturen begünstigen eine schnellere Freisetzung des CO2.
Eine Bewirtschaftung des Waldes schädigt diesen auf vielfältige Weise. Zunächst werden für die Holzernte schwere Maschinen eingesetzt. Diese benötigen Platz, sodass in vielen Wäldern unzählige vier Meter breite Gassen angelegt sind, was per se zu einem großen Verlust an Waldflächen führt.
Die schweren Erntemaschinen, die bis zu 70 Tonnen wiegen können, komprimieren den Boden stark. Im Gegensatz zum Ackerboden, der gepflügt werden kann, entstehen dauerhafte Schäden beim Waldboden. Bis zu 40 cm unter der Erdoberfläche lassend sich noch Spuren der Komprimierung des Bodens erkennen.
Die Bodenporen werden verschlossen und der Boden wird verdichtet, was zu einer Verminderung der Wasser- und Nährstoffaufnahme führt. Die Wurzeln werden im Wuchs gehemmt und die Filterfunktion des Waldbodens für die Erzeugung von Grundwasser nimmt ab. Zudem können starke Niederschlagsmengen nicht mehr so gut aufgenommen werden, welches die Hochwasserproblematik begünstigt. Außerdem können die verursachen Schäden durch die Fahrspuren zu einer Separierung des Bodengefüges führen, welche einen Wasser- und Nährstoffaustausch im gesamten Waldboden unterbindet. Das Mikroklima wird ebenfalls gestört.
Zudem erhalten die sauerstoffabhängigen Bakterien zu wenig Sauerstoff, was zu einer Verbreitung von anaeroben Bakterien führt. Diese produzieren klimaschädliche Gase wie Lachgas und Methan, welche die positive Auswirkung der CO2 –Bindung bei schwer geschädigten Waldböden aufheben können. Die stark komprimierten Waldböden führen zu Fäulnis und Schäden am Mykorrhizapilz, was das Wachstum der Bäume stark behindert. Die Neubildung von Humus wird ebenfalls gehemmt.