DOM 来源于自然和人为两种途径。自然来源包括植物和动物残骸、藻类活动产生的排泄物等；人为来源包含土壤输入、污水排放等。其组成包含数千种有机化合物，如腐殖质、脂质、有机酸及其衍生物、糖类、蛋白质以及外源污染物等。以往研究通过紫外-可见光谱、激发-发射矩阵荧光光谱和稳定碳同位素分析等方法探索了DOM的宏观性质，识别出了多种芳香有机物、类蛋白质荧光成分和腐殖质样成分，但由于DOM成分极其复杂，在分子水平上全面分析它仍然是一个巨大挑战，几乎不可能分离出单个化合物。超高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）能够对DOM的分子结构进行更深入的解析，相较于其他传统分析方法具有更高的分辨率和准确性。已有多项研究利用FT-ICR MS对水生、土壤、堆肥等的DOM进行了分子层面的精细表征，从而得出DOM组成、微生物分解途径和区域/全球碳循环的研究以及更可靠的结论。