许多农作物不适当连作，其原因可以概括为化学、物理和生物学三个方面，其中有的原因比较清楚，有的还有待于探索和进一步研究。
一、化学因素
1、营养物质的片面消耗。在同一块土地上连年种植同一作物，每年都将吸收相同种类的养分，从而引起营养元素的片面消耗，造成土壤中养分状况的不平衡。
长期连作，土壤中营养元素的片面消耗，还易引起其他问题的产生。某些作物的连作大量吸收了土壤中的盐基性营养元素，会造成土壤酸度提高，盐基代换量小，有效磷的固定增大，减弱土壤中有效养分的保蓄能力。
有机质的消耗，又会影响土壤有益微生物的活动与可给态养分的补给，还会造成土壤物理性状的恶化。
2、根系分泌对本身有害的物质。植物在其生命活动过程中常在根系和地上部分泌出化学成分不同的有机物质。某些作物的分泌物对本身是有害的，如用豌豆培养液的残液来培养豌豆时，则发现有明显的阻碍豌豆根系生长发育的现象。
二、物理因素
某些作物长期连作，会使土壤物理性状显著恶化而不利于作物的生长。如水稻长期连作，造成土壤紧实，容重加大，通透性变差；玉米、棉花等中耕次数较多的作物长期连作，对土壤团粒结构有明显的破坏作用，也容易造成水蚀；花生等作物收获后土壤疏松，长期连作，容易造成风蚀，不但损失养分，土壤结构也受到破坏。
三、生物学因素
1、杂草严重
各种作物有其伴生杂草，如狗尾草与粟、燕麦草与麦类、亚麻荠与亚麻伴生等。这些杂草的生理生态特性与作物相近，不易消灭，逐年连作，则混杂严重，导致产量下降、品质降低。另外寄生性杂草（如大豆菟丝子、向日葵列当、瓜列当等）连作后不易防除。
2、病虫害蔓延加重
连作减产很重要的原因之一是病虫害加重，特别是病害，迄今很难用其他方法来控制。如亚麻的立枯病和炭疽病、甜菜的褐斑病、西瓜的枯萎病、棉花的枯萎病和黄萎病、小麦的根腐病、烟草的赤星病和花叶病等，连作都会加重，甚至使作物减产绝收。
3、土壤微生物种群和土壤酶活性变化
连作使土壤微生物种群向一个方向发展，最终不利于该作物生长，产生连作障碍。某些作物连作还因噬菌体的发生而受害。三叶草连作所引起的“土壤衰竭”现象，其原因就是由于在长期连作下，三叶草的根瘤菌受到噬菌体的危害而失去其固氮作用所造成的。在这方面，很多机制尚不够清楚。
