将除草剂施用于土壤，称为土壤处理法。根据处理时期不同又可划分为播前土壤处理、播后苗前土壤处理与苗后土壤处理。
1．播前土壤处理
作物播种或移栽前用除草剂处理土壤。具体施药方法可分为以下两种：
（1）播前土表处理。作物种植前将除草剂施于土壤表面。例如稻田插秧前施用除草醚或五氯酚钠于土表防除杂草。蔬菜等移栽前施用异丙甲草胺等防除杂草。
（2）播前混土处理。作物种植前施用除草剂于土表，并均匀地混入浅土层中的方法称播前混土处理法。为了药剂能均匀地混入土层内，可用钉齿耙、圆盘耙与旋转耙等混拌。据国内经验，用圆盘耙交叉耙两次，耙深10cm就能将药剂均匀地分散到3～5cm的土层内。当药层内的杂草萌芽或穿过药层时，则杂草吸收药剂而死亡。这种处理法的特点是：①能够减少易挥发与光解的除草剂的流失，例如挥发性强的茵草敌与燕麦敌等硫代氨基甲酸酯类，易挥发与光解的氟乐灵与仲丁灵等二硝基苯胺类除草剂，采用土表处理效果较差，而混土处理则能维持较长的持效期。②土壤深层也能萌发的杂草如野燕麦等，采用土表处理常表现药效差，而混土处理法能发挥较高的药效。③在土壤墒情差的情况下，由于苗前土壤处理药剂不能淋溶下渗接触杂草种子，故药效较差；而采用播前混土处理则药剂能接触到杂草种子，故可获得较好的效果。例如土壤墒情差的条件下使用西玛津防除玉米田杂草，利用播前混土处理就能提高药效。
采用播前混土处理也可能出现一些问题。首先是药剂如果混入种子层内，降低了药剂的选择性，要求所用的除草剂必须具有足够的选择性，否则会出现药害。其次是当除草剂从表层被分散到较深土层后，不一定都能增加除草效果，有些除草剂可能适得其反。因为土壤中的药剂浓度被稀释而降低了药效。
2．播后苗前土壤处理
作物播种后尚未出苗时处理土壤，称播后苗前土壤处理或苗前土壤处理。多数土壤处理剂是用这种方法施药的，包括取代脲类、三氮苯类和酰胺类等重要的除草剂种类。苗前土壤处理可以应用选择性除草剂，如丁草胺用于稻秧田，西玛津与莠去津用于玉米田。但大多数情况是利用土壤位差等的综合选择性，达到安全除草的目的。供土壤处理用的除草剂必须具有一定的持效期，才能有效地控制杂草。落于土壤立即钝化或降解的除草剂如敌稗、百草枯与草甘膦等茎叶处理剂，则不宜做土壤处理剂。
3．苗后土壤处理
作物生育期处理土壤或移栽缓苗后处理土壤，称为苗后土壤处理。例如稻田插秧后杂草尚未出土或处在幼苗期施用丁草胺或禾草丹等。为了减少药剂附着在水稻上，常采用颗粒剂或药剂混以湿土撒施，从而避免产生药害。一些移栽蔬采在缓苗后使用异丙甲草胺控制未出土杂草等。但该种施药方法必须注意：①在作物缓苗后施药；②所选用的除草剂必须对作物苗期安全或采取适宜的施药方法，如水稻田移栽后丁草胺等药剂不能喷洒施药；③杂草尚未出土。