管道灌溉系统分为喷灌系统、滴灌系统和低压管道输水灌溉系统等，主要由首部取水加压设施、输水管网及灌溉出水装置三部分组成，水肥一体化通常按其可动程度将管道灌溉系统分为固定式、半固定式和移动式三种类型。20世纪50年代，中国在经济作物区和部分大田作物区开始修建喷灌系统，70年代开始修建滴灌系统。低压管道输水灌溉系统于60年代先后出现于上海市和江苏南部的一些提水灌区以及河南省温县的井灌区，以后逐渐得到推广。管道灌溉系统具有节省灌溉水量、减少渠道占地、提高灌溉效率和灌水质量等优点，水肥一体化在提水灌区和井灌区，已成为技术改造的方向。

控制温度和湿度。传统沟灌的大棚，一次灌水量大，地表长时间保持湿润，不但棚温、地温降低太快，回升较慢，且蒸发量加大，室内湿度太高，易导致蔬菜或花卉病虫害发生。因滴灌属于局部微灌，大部分土壤表面保持干燥，且滴头均匀缓慢地向根系土壤层供水，水肥一体化对地温的保持、回升，减少水分蒸发，降低室内湿度等均具有明显的效果。采用膜下滴灌，即把滴灌管（带）布置在膜下，效果更佳。另外滴灌由于操作方便，可实行高频灌溉，且出流孔很小，流速缓慢，每次灌水时间比较长，土壤水分变化幅度小，故可控制根区内土壤能够长时间保持在接近于最适合蔬菜、花卉等生长的湿度。由于控制了室内空气湿度和土壤湿度，水肥一体化可明显减少病虫害的发生，进而又可减少农药的用量。

水肥一体化技术，指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统（或地形自然落差），将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，水肥一体化通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量;同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况,作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，水肥一体化把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

节水、节肥、省工。滴灌属全管道输水和局部微量灌溉，水肥一体化使水分的渗漏和损失降低到最低限度。同时，又由于能做到适时地供应作物根区所需水分，不存在外围水的损失问题，又使水的利用效率大大提高。灌溉可方便地结合施肥，即把化肥溶解后灌注入灌溉系统，由于化肥同灌溉水结合在一起，肥料养分直接均匀地施到作物根系层，真正实现了水肥同步，大大提高了肥料的有效利用率，同时又因是小范围局部控制，微量灌溉，水肥渗漏较少，故可节省化肥施用量，减轻污染。运用灌溉施肥技术，水肥一体化工程为作物及时补充价格昂贵的微量元素提供了方便，并可避免浪费。滴灌系统仅通过阀门人工或自动控制，又结合了施肥，故又可明显节省劳力投入，降低了生产成本。