有基模勢、滲透勢、壓力勢、重力勢、溫度勢等組成了土壤水勢。。在土壤水分不飽和時水勢主要取決于基模勢。水勢以氣壓單位百帕表示，也可用能量單位表示。水勢的計算方法液相與氣相不同：土壤水分狀況可分別由土壤水分含量和水勢表示，二者之間的關(guān)系可用土壤水分含量與對應(yīng)的自由能對數(shù)PF所成的曲線，即土壤水分特征曲線表示。對于土壤水勢的測定一般推薦使用土壤水勢儀，這在土壤水勢的研究中發(fā)揮了重要的作用。對于土壤水勢儀測定到的數(shù)值十分準(zhǔn)確可靠。

    土壤水勢儀對不同質(zhì)地的土壤的測定研究發(fā)現(xiàn)，其特征曲線形狀相似。在同一吸力下，質(zhì)地越細(xì)含水量越大；在同一含水量下則質(zhì)地越細(xì)吸力越大。對于植物來說，同一含水量下以砂土的有效性更高，但砂土吸附水分少，最大水分含量較低。水勢與土壤含水量往往不是單值數(shù)量關(guān)系，其特征曲線在脫水過程可吸水過程中是不重合的。同樣吸力下土壤水分含量在脫水過程中要比吸水過程中更高，稱為滯后現(xiàn)象。兩個完整的特征曲線稱為滯后現(xiàn)象的主線，當(dāng)土壤從半濕潤開始排干，或已部分脫水的土壤重新濕潤時，吸力和土壤含水量沿兩條主線間的中間曲線前進(jìn)。滯后現(xiàn)象與質(zhì)地有關(guān)，砂土較明顯，粘土不明顯。其原因可解釋為：

    (1)單個孔隙的幾何不均一性產(chǎn)生的“墨水瓶效應(yīng)”。即在排水過程中水分要通過半徑。
    (2)濕潤過程中水分沿毛管前進(jìn)的彎曲面要比脫水過程中退縮時的接觸角大，即曲率半徑更大，吸力較小。
    (3)濕潤過程中土團(tuán)內(nèi)被包圍的空氣降低了土壤的含水量。
    (4)變濕和變干過程中土壤脹縮和老化現(xiàn)象，以及空氣在土壤水中的逐漸溶解，或溶解氣體的釋放，都對滯后現(xiàn)象的形成產(chǎn)生影響。