保水剂的吸水原理是高分子电解质分子链在水中酰胺基和或羧基团同性相斥，水肥一体化工程使分子链扩张力和由于交联点的限制分子链的扩张力而相互作用而成的。保水剂使用的是高吸水性树脂，是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它称之为“微型水库”。同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。保水剂的使用方法有直接拌土法、拌种或包衣法和蘸根法三种方法。抗旱剂是一种能够控制植物气孔开启的化学物质，其功能与脱落酸相似。在作物生长期间通过减少植物蒸腾的化学物质控制作物叶片气孔的开张，减少叶面的蒸腾，缓解土壤水分的消耗。特别是在干早情况下，水肥一体化能够显著缓解植株体内水分的亏缺，增强作物的抗旱耐旱能力。同时还具有肥料和类激素作用。如用于种子拌种处理，能提高出苗率，刺激根系生长，促使幼苗健壮，增强幼苗的抗旱耐旱力。    

作物吸收营养可以用两张“嘴巴”来完成，一是根系，二是叶片。根是“大嘴巴”，叶片是“小嘴巴”。大量的营养元素是通过根系吸收的。叶面喷肥只能起到补充作用。施到土壤中的肥料怎样才能被送到作物的“嘴巴”里呢？那就是肥料必须溶解后才能被送到作物的“嘴巴”里，不溶解的肥料作物是“吃不到”的，等于白施。也就是说，根是作物的“嘴”，水是肥料的“腿”，如果没有“腿”，肥料是不会“走入”作物的嘴巴里的。水肥一体化技术，水肥一体化根据作物需肥需水规律和数量将肥料溶入到水中，定时定量直接输送到作物根系最集中的土壤区域，水肥一体化工程随时将水分连同养分直接送到作物的“嘴”里，使作物渴了就喝、饿了就吃；还可以减少因挥发、淋洗而造成的水肥浪费，从而大大提高水肥的利用率。

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。

采用喷、滴灌等设施进行灌溉，水肥一体化可以很好地避免产生地面径流和深层渗漏损失，使水的利用率大为提高。喷灌：是将灌溉水加压，通过管道，由喷嘴将水喷洒到灌溉土地上的一种灌溉方式。喷灌是目前大田作物较理想的灌溉方式，与地面输水灌溉相比，喷灌能节水50%—60%。微灌：有微喷灌、滴灌、渗灌、微灌等形式，是将灌溉水加压、过滤，经各级管道和灌水器灌水于作物根系附近，属于局部灌溉，只湿润部分土壤。微灌与地面灌溉和喷灌相比，水肥一体化可节水80%—85%。微灌与施肥结合，利用施肥器将可溶性的肥料随水施入作物根区，及时补充作物所需要水分和养分，增产效果好，微灌应用于大棚栽培和高产高效经济作物上。