Повышенной влажностью торф резко отличен от других твердых каустобиолитов.
Вся вода в торфе М. П. Воларовичем и Н. В. Чураевым на основе энергетической классификации воды в дисперсных системах П. А. Ребиндера подразделяется на четыре категории: свободную, химически связанную, осмотическую и воду механического удерживания.
Химически связанная вода имеет энергию связи с компонентами торфа 10—100 ккал/моль. В нее входит главным образом кристаллизационная вода минеральных соединений торфа. Химически связанная вода имеет энергию связи 5—15 ккал/моль. Она включает прочносвязанную сорбированную воду.
Осмотическая, или энтропийно связанная, вода имеет энергию связи меньше 0,5 ккал/моль. В эту категорию входит вода, удерживаемая осмотическими силами внутри агрегатов торфа, структурная сетка которых образует перегородки, проницаемые для воды и непроницаемые для ионов и других растворенных веществ.
Вода механического удерживания, в свою очередь, состоит из воды крупных и сообщающихся ячеек (капиллярная вода), воды рыхлых надмолекулярных структур торфа (иммобилизованная вода), воды, заполняющей ячейки клеток растительных остатков (внутриклеточная вода), и воды тупиковых и замкнутых ячеек, образующихся в результате переплетения растительных остатков (структурно захваченная вода).
Отношение весового количества воды всех категорий к весу общей массы торфа, определенное в процентах, называется относительной влажностью торфа. Она будет тем выше, чем больше пористость торфа (вследствие увеличения количества свободной воды) и чем меньше разложились растительные остатки. Пористость торфа и сохранность в нем растительных тканей связаны со степенью разложения торфа: чем сильнее разложился торф, тем он плотнее и тем меньше в нем растительных клеток, способных впитывать и удерживать воду. Поэтому показатели влажности и степень разложения одного и того же вида торфа находятся в обратной зависимости друг от друга.
В торфе Ленинградской области наблюдается некоторое повышение средней влажности по сравнению с одноименными видами торфа средней полосы Союза. В силу обратной зависимости средняя степень разложения их понижена.
После извлечения торфа из залежи на поверхность он начинает отдавать свою влагу окружающему воздуху до тех пор, пока не установится равновесие пара воды с относительной влажностью воздуха, при дальнейшем нахождении торфа на воздухе в этих условиях вес его не меняется. Торф в этой степени влажности называется воздушно-сухим.
Степень разложения торфа отражает комплекс климатических условий, который сопутствовал процессам формирования тех или иных фитоценозов, а затем распада их и перехода в торф. Каждое вековое изменение климата в сторону потепления и снижения влажности находило отражение в смене растительного покрова болот и в увеличении степени разложения того слоя залежи, который по возрасту соответствует данному периоду. И, наоборот, похолодание и увеличение влажности изменяли растительный покров болот и снижали показатель степени разложения соответствующего слоя торфа. Послойные изменения этого показателя помогли выявить стратиграфические разности в торфяных залежах различных типов и виды строения с различной характеристикой их производственных показателей (стратиграфическая классификация залежей).
Мера степени разложения торфа — отношение количества гумуса к общей массе торфа, выраженное в процентах. Морфологически гумус недостаточно изучен. К нему относят разрушившееся до полной потери анатомической структуры растительное волокно, претерпевшее глубокое химическое изменение состава и превратившееся в аморфные крупные скопления (сгустки) органических соединений.
Характерным соединением, входящим в состав гумуса, являются гуминовые кислоты. Они легко выщелачиваются из гумуса торфа верховых болот. Этим объясняется окраска в коричневый цвет воды озер в грядово-мочажинном комплексе верховых торфяников. Обычно в различные оттенки коричневого цвета окрашена и вода речек, вытекающих из верховых болот, тогда как вода речек из низинных болот не имеет следов окраски.
Интенсивность разложения тканей некоторых растений зависит от их механической прочности. Так, лиственные породы с небольшой механической прочностью древесины образуют торфы с повышенной степенью разложения. Зато кора (пробка) березы хорошо сохраняется в растительном волокне торфа.
Покровные и механические ткани растений обладают наибольшей стойкостью по отношению к факторам разложения. Прочность этих тканей обусловлена той ролью, которую они призваны играть в жизни растений. В растительном волокне торфа хорошо сохраняются тяжи механических волокон листовых влагалищ пушиц. Зато быстро гумифицируются ткани хлорофиллоносной паренхимы зеленых частей растений.
Ткани растений различают также по химическому составу и степени их биологической устойчивости. Так, древесина хвойных пород за счет большого содержания смол относительно хорошо сохраняется в торфе. Особая категория растений, например сфагновые мхи, содержит антибиотики в виде фенолов, которые обусловливают их биохимическую устойчивость, и сфагновые торфы отличаются слабой степенью разложения. Некоторые растения подвергаются полному распаду, не оставляя следа в скелетной части торфа, и об их участии в сложении гумуса торфа можно судить только по составу материнского фитоценоза. Степень разложения мало зависит от возраста торфа и обусловлена интенсивностью биохимических процессов, происходящих в торфогенном слое.