Почвы типа диагностируются по наличию светлогумусового, ксерометаморфического и текстурно-карбонатного горизонтов.

Светлогумусовый горизонт мощностью около 15 см отличается серым или светлосерым цветом с буроватым или палевым оттенками и комковато-пороховидной структурой. Cодержание гумуса составляет 2-3,5%, соотношение Сгк/Сфк близко к единице. В ниже залегающем ксерометаморфическом горизонте количество гумуса снижается до 1,5–1,8% (при колебаниях 1,3–2,0%). Горизонт характеризуется каштановым цветом и ореховато-мелкопризматической (1–1,5 см) структурой. Поверхность структурных отдельностей матовая, кутаны иллювиирования не выражены. Горизонт содержит карбонаты, не оформленные в новообразования. Общая мощность этих горизонтов не более 50 см.

Ксерометаморфический горизонт в связи с относительно высоким содержанием в нем гумуса обычно идентифицировался с нижней, переходной по гумусу к породе частью гумусового профиля. Соответственно в «Классификации и диагностике почв СССР» он индексировался как горизонт AB1 или В1, в первом издании «Классификации почв России» горизонт назывался каштановым метаморфическим. Своеобразие окраски и структуры этого горизонта, очевидно, не является следствием простого уменьшения с глубиной количества гумусовых аккумуляций и свидетельствует о его метаморфической природе. Этот горизонт служит критерием отделения каштановых почв от чернозёмов.

Ксерометаморфический горизонт сменяется коричнево-бурым структурно-метаморфическим горизонтом ВМ с вертикальными полосами, образуемыми регулярно повторяющимися узкими трещинами, засыпанными тёмным гумусовым материалом.

В нижней части профиля структурно-метаморфический горизонт сменяется ореховато-призмовидным текстурно-карбонатным горизонтом, плотным, с тёмными кутанами и карбонатными новообразованиями в виде белоглазки. Много глубоких трещин с засыпками гумусированного материала и струйчатыми продолжениями трещин до глубины 80–100 см и более. В связи с этим горизонт имеет неоднородную окраску: на буром или желто-буром фоне чередование тёмных полос и пятен. Карбонатные новообразования прослеживается в интервале 45–70 см, гипс и легкорастворимые соли обнаруживаются глубже 130–150 см.

Профиль каштановых почв резко дифференцирован по плотности: в гумусовом горизонте плотность составляет 1,0–1,2 г/см³, в ксерометаморфическом - 1,35–1,45 г/см³, в текстурно-карбонатном возрастает до 1,5–1,6 г/см³ и резко уменьшается при появлении легкорастворимых солей и гипса.

Гранулометрический и валовой химический составы в основном стабильны по профилю, хотя возможно некоторое перераспределение ила с аккумуляцией в количестве 5–7% в средней части профиля.

Сумма обменных оснований колеблется в зависимости от гранулометрического состава в пределах 25–40 мг-экв с максимумом в ксерометаморфическом горизонте. Обменного кальция в 3–5 раз больше, чем обменного магния; обменного натрия мало – 3–5%, иногда до 10% от суммы. Реакция нейтральная или слабощелочная, в нижней части профиля щелочная.

Каштановые почвы формируются под сухостепной растительностью на рыхлых карбонатных отложениях преимущественно суглинисто-глинистого гранулометрического состава.

В «Классификации и диагностике почв СССР» приведенной типовой диагностике более всего соответствует подтипы каштановых и светло-каштановых почв.

Отличаются ясными признаками солонцеватости в ксерометаморфическом горизонте, имеющем тёмно-коричневый цвет, крупную призматическую структуру и глянцевую поверхность педов. Часто в этом горизонте прослеживается некоторое накопление ила в количестве 6–10%, что соответствует КД 1,4–1,5 по отношению к малогумусовому горизонту, в котором в этих случаях прослеживаются слабое осветление и горизонтальная делимость. Содержание обменного натрия обычно 5–10% от суммы обменных оснований, иногда выше. Легкорастворимые соли обычно залегают глубже 100 см.

Отличаются присутствием в пределах верхних 100 см почвенного профиля легкорастворимых (токсичных) солей в количестве выше 0,1–0,2%. В верхнем 20-сантиметровом слое содержание солей меньше 1%.

Отличаются более тёмной по сравнению с каштановыми почвами окраской гумусового горизонта и более глубоким проникновением гумуса. Содержание гумуса в верхнем горизонте достигает верхнего предела параметров малогумусового горизонта. Характерны потечность гумуса, грязно-оливковые тона окраски в средней части профиля. Вскипание от HCl глубже 50 см, легкорастворимые соли выщелочены до 150–200 см и более. Формируются в основном при дополнительном поверхностном увлажнении за счет аккумуляции вод поверхностного стока в отрицательных элементах рельефа, реже – при участии грунтового увлажнения при залегании грунтовых вод на глубине 4–5 м. В «Классификации и диагностике почв СССР» подобные почвы выделены как подтип луговато-каштановых почв в типе лугово-каштановых.

Характеризуются нарушенной верхней частью профиля и присутствием поверхностного слоя, состоящего из крупных фрагментов гумусового и ксерометаморфического горизонтов. Обычно соответствуют начальным стадиям агрогенных преобразований естественных почв.