Minerały pierwotne ulegają przemianom we wtórne minerały ilaste (illit, montmorylonit) i uwalniają jony metali, nie dochodzi jednak do przemieszczenia produktów wietrzenia w dół profilu (brak zatem wyraźnie widocznych poziomów wymywania i wmywania). Powodem tego jest intensywny obieg biologiczny pierwiastków zasadowych charakterystyczny dla lasów liściastych i przewaga kwasów huminowych nad fulwowymi co sprzyja unieruchomieniu wodorotlenków glinu i żelaza i innych produktów wietrzenia.
Gleby brunatne mają wysoką pojemność sorpcyjną (zawartość próchnicy i minerałów ilastych) i na ogół kompleks sorpcyjny w znacznym stopniu wysycony kationami o charakterze zasadowym (głównie wapnia i magnezu). Odczyn na ogół jest obojętny lub słabo kwaśny, lecz bywają również gleby kwaśne. Wspomniane cechy oraz intensywny obieg biologiczny powodują, że są to gleby żyzne, przez co gleby te są na ogół wykorzystywane rolniczo. Roślinnością naturalną dla gleb brunatnych są lasy liściaste i mieszane.