Debido al entorno hidrogeológico único de las áreas kársticas, los contaminantes tienen más probabilidades de ingresar al suelo y al agua, mostrando un comportamiento especial de migración y transformación. En este trabajo, se investigaron los comportamientos de unión entre el estroncio (Sr2+) y la materia orgánica disuelta (DOM) extraída del suelo bajo la influencia del pH y Ca2+ en un área kárstica típica, aplicando espectroscopía de fluorescencia tridimensional combinada con análisis de factores paralelos (EEM-PARAFAC) y análisis de correlación bidimensional (2D-COS) de espectros de fluorescencia sincrónica (SF). Los resultados muestran que la DOM extraída del suelo estaba dominada por materiales similares al triptófano y a la tirosina (77% en total). El COS bidimensional de SF mostró que la sustancia similar al triptófano en la DOM extraída del suelo se unía preferentemente a Sr2+. Cuando el pH era 7, el coeficiente de unión (logKa) de los cuatro componentes de DOM oscilaba entre 2.69 y 4.04, lo que era más favorable para la unión de la DOM extraída del suelo y Sr2+ que en condiciones ácidas y alcalinas. El Ca2+ en el suelo debilitó la unión de la DOM extraída del suelo a Sr2+ al competir por sitios de unión y cambiar el potencial superficial molecular. Esta investigación es útil para comprender la migración y transformación de Sr2+ y ofrece una referencia para la protección de aguas subterráneas en áreas kársticas.