灰钙土的原生漠土特性中，富含石灰、石膏和可溶盐。通过垦殖和灌耕，每年注入400-800立方米的灌溉水，显著改变了土壤的水分状况和物质流动。原本的漠土含水量约为50克每千克，发展为灌漠土后，水分含量可提升至150-200克每千克，下层水分含量高于上层。全剖面中，碳酸钙含量差异不大，但有向底层移动的趋势，同时耕作层中盐分脱除明显。
灌漠土的颗粒组成呈现出多样化，其中粘粒含量通常在11%-31%，粉砂含量14%-52%，2-0.02毫米的砂粒含量为25%-72%。腐殖质层在灰钙土中平均厚度为26.4厘米，有机质含量平均为10.9克每千克。在低山区的灰钙土中，有机质含量甚至可以高达30克每千克。
由于气候干旱，腐殖质积累有限，腐殖酸的占比不超过45%，胡敏酸与富里酸的比例多在0.7-1.0，介于栗钙土与黄绵土之间。灰钙土富含碳酸钙，全剖面含量一般在100-200克每千克，钙积层更高，可达150-250克每千克。在兰州附近的灰钙土中，钙积层下常有石膏沉淀，含量约为20克每千克。部分灰钙土在钙积层以下还含较高可溶盐，全盐量可达3-10克每千克，呈现碱性，pH值在8-9之间，阳离子交换量较低，表层通常在7-11me/100g，向下则有所减少。灰钙土的化学组成在不同层位间变化不大，硅、铁、铝比例虽有地域差异，但总体较为稳定，粘粒的硅、铁、铝比率一般在3左右。以水云母为主的粘粒矿物，加上高岭石、绿泥石，少量石英的存在，显示了灰钙土的化学风化程度相对较低。
灰钙土是暖温带荒漠草原区弱淋溶的干旱土，表层弱腐殖化，土壤有机质含量1-2.5%，15-30cm处为假菌丝状或斑点状的钙积层，剖面中下部还可出现石膏淀积层与可溶盐淀积层。