土壤的水分含量是作物生長必須的元素之一，但是土壤水分受土壤孔隙間的毛管引力和土粒的分子引力的作用，這就使得土壤中的水分呈現一種負壓狀態，也是常說的吸力狀態。對于土壤吸力的測定一般采用土壤張力計，而該類儀器常見的有數顯土壤張力計和機械式土壤張力計。土壤含水量是土壤水的容量指標,土壤水的吸力大小與土壤含水量之間有一定關系,一般講,土壤吸力越大,含水量越小;土壤吸力愈小,含水量愈多,所以數顯土壤張力計的讀數能大致反映出土壤含水量狀況。
    要了解土壤水分運動及土壤對植物的供水能力,只有土壤水分數量的觀念是不夠的。例如,對粘土的土壤含水量為21%,砂土的土壤含水量為16%,兩土樣接觸,土壤水應怎樣移動?如果只考慮土壤水分數量的觀念,似乎土壤水分應從粘土土樣流向砂土,但事實恰恰相反。正因為此時砂土的土壤水分能量高,即砂土的土水勢大使水分由砂土流向粘土。這充分說明,只有土壤水分數量的觀念,尚不能很好研究土壤水分運動及對植物的供水,必須建立土壤水分能量的觀念,即土水勢的概念。機械式水勢儀能夠對該概念的數據進行有效的測定，為所需要的結果提供準確的科學數據。
    土壤水勢的測量有張力計法、負壓法、離心機法、壓力膜法等。雖然數顯土壤張力計的測量范圍有一定的限度,但因為它結構簡單,使用方便,能直接在田間測量,并且能用來指示灌溉,所以應用得相當廣泛。在田間用數顯土壤張力計測得土壤水勢條件下,大約計算出相應條件下土壤飽和導水率,為在確定土壤水分運動提供參考。