先コロンブス期のアマゾン盆地地域の先住民は、農業廃棄物をくすぶらせること（燃やしながら穴や溝の中で土で覆うことで、バイオ炭を作っていた。　彼らが意図的に土壌生産性を向上させるためにバイオ炭を使用していたかどうかはわかっていない。ヨーロッパの開拓者は、アマゾン先住民がバイオ炭で醸成した肥沃な黒土をテラプレータと名づけた。 フランス領ギアナで活動している研究チームは、観察と実験を行った結果、アマゾン地域のミミズであるが、バイオ炭の微細な粉砕と鉱物土壌への組み込みを担っているとした。
利用法各論.
炭素隔離による地球温暖化の緩和.
土壌改良.
バイオ炭は劣化した熱帯土壌に対し多くの点で土壌改良する。　その多孔質な性質は、水と水溶性養分の両方を保持する。土壌生物学者のは、その微生物の生息地としての適性を強調し、有益な微生物で事前に充填されたバイオ炭は良い土壌を作り植物の健康を促進すると指摘した。
研究ではバイオ炭は、用量、原料、熱分解温度、土壌含水量、土壌質感、および表面特性に依存して、砂質土壌を通じた大腸菌の混入を抑制した。　高いカリウムと高いpHを必要とする植物に対し、バイオ炭は収量を向上させる効果を示した。
バイオ炭は多様な土壌に柔軟に適応して使用することができる。　たとえばバイオ炭をコロンビアの土壌に使用した実験でも養分流出を減少させ、より多くの養分を作物に供給した。　バイオ炭はその多孔質な構造と高い比表面積により、水分や養分を良好に保持する。
時にはバイオ炭は植物の葉の真菌病に対する系統的な応答をも引き起こし、土壌伝染性病原体に対する植物の耐性を向上させる。　西ヨーロッパの土壌では土壌の肥沃性の増加のみならず病気への抵抗力の向上に効果が現れている。
バイオ炭や土壌の組み合わせによっては有害な作用を及ぼす場合もあり、どのように使っても有用なものではない。バイオ炭の効能は、土壌の種類や健康状態（劣化または健全）、気温、湿度などに依存し、　バイオ炭の特性と用量に依存することはわかっているものの、そのメカニズムはよく解明されていない。　
スラッシュアンドチャー農法.