科学灌溉是专业灌溉企业一直着力推广的灌溉方式，智慧灌溉包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计，制定相应的灌溉制度，适时、适量，合理灌溉。该类方式可以做到局部精确灌溉，除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外，还可将肥料、农药溶解在水中，结合注肥泵等现代化的施肥装置进行施肥打药作业。还可避免土壤盐碱化，智慧灌溉设备对已经出现盐碱化的土壤，可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分，以改良土壤。此外科学灌溉方式还可起到预防果树蔬菜霜冻和预防干热风危害，以及防止土壤风蚀等作用。

我国农村传统的灌溉为大水漫灌，施肥方法主要是经验施肥，没有充分考虑到土壤本身养分养况和农作物生长所需养分，往往大部分肥料随着大水而流失，造成了投入高，产量低，农产品品质下降，智慧灌溉效益下降。更为严重的是，长期的大水漫灌及施肥造成了土壤结构被破坏，土地板结，环境污染，严重阻碍了农业的可持续发展。据有关资料显示，我国耕地面积不到世界的1/10，但氮肥和磷肥用量却分别为世界总用量的30%和26%，在单产相近的情况下，氮、磷肥用量分别高出世界平均水平2.05倍和1.86倍；农业污染量已占全国总污染量的1/3～1/2。造成农田污染的主要原因有化肥、农药、农膜等的污染，这些污染不仅影响农产品的生产环境，同时也造成农业资源的极大浪费。智慧灌溉设备科学有效地开发、保护、利用农业资源是21世纪农业实现可持续发展的重要保证。

根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉，智慧灌溉既节约用水，又有利于农作物生长，改变了以往水稻大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资，只要按照节水灌溉制度灌水即可。“薄、浅、湿、晒”（薄水插秧、浅水育秧、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田）、“旱育稀植”（旱育旱栽，稀植，适当补水）等技术均属这一范畴，近年已在广西、吉林等10多个省、自治区大面积推广。一般每亩可节水100m3，增产稻谷25kg，效益显著。水稻节水灌溉技术已获国家科技进步一等奖，应在水稻区大力推广。江苏、上海、浙江等经济条件好的地区采用铺设暗管系统进行控制灌溉和田间排水，智慧灌溉有利于节水、节肥和作物生长，为实现高产、高效、优质农业创造了有利的条件。

在农业灌溉自动化技术中，灌溉系统一般由中央控制计算机、数据采集系统和传感器等部分组成，在操作时需要工作人员制定科学的灌溉数据标准，并以它为标准值，智慧灌溉设备利用传感器感知土地中各类实际数值，向中央处理系统传输感知的数据，由中央处理系统比较两组数据，最后确定灌溉与否，如果实际数值比标准数值高就不需灌溉，如果实际数值比标准数值低就需要灌溉。农业自动灌溉系统能更好地在农业灌溉领域应用自动化技术，但为让农作物的生长更好，智慧灌溉设备在灌溉时通常会将各种化学农药加入水中，这在一定程度上会腐蚀农业自动灌溉系统，因而要求自动灌溉系统具备良好抗腐蚀性能。在农业灌溉中，自动化系统能依据最佳的比例混合水肥，以便在灌溉环节确保均匀施肥，同时按照植物在不同生长时期的不同水肥需求自动调节水肥比例。将自动化技术应用于农业灌溉还能精确控制灌溉用水，明确灌溉的时间、水量，实行精确灌溉，有效预防因用水不当而浪费水资源。