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，水肥一体化灌溉设备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，水肥一体化灌溉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，水肥一体化灌溉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，水肥一体化灌溉设备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。

水肥一体化是实现农村生态环境改善的要求。一方面由于农村庭院绿化、林带防风固沙、退耕还林还草等改善农村生态环境的诸多措施，因缺水灌溉，举步维艰；另一方面由于地表水短缺，开采地下水补充灌溉可能导致水土资源极不平衡，加之大水漫灌造成土壤次生盐碱化程度加快。水肥一体化灌溉设备从这几个方面来讲，水肥一体化灌溉设备只有实行节水灌溉，走高效节水之路，才能彻底改变农村生态环境日趋恶化的问题。

园林景观由多种类型的植物配植而成，如草坪、花卉、灌木、乔木等。园林灌溉不仅要满足均匀的灌水，更重要的是还要满足不同类型植物对灌水方式、灌水湿润深度以及灌水周期的不同需求。对于维护水平较高的草坪基本上需要每天进行灌溉，湿润深度有十几厘米就足够，为了养护出一块色泽均匀的优质草坪，高效水肥一体化灌溉灌溉系统喷洒应具有良好的均匀性。对于花卉来说，要求水滴雾化程度高，而且在不同生长季节也有着不同的管理措施。灌木和乔木的灌水方式有相似之处，比如不能进行叶面的喷洒，而应将水尽量直接灌到植物根系附近，但乔木有明显主干，灌木则多为丛生类型，水肥一体化灌溉设备在灌水设备选择上又各不相同。这样看来，对于一块乔、灌、草混生的绿地，如何进行灌水就是非常复杂的一个问题，需要灌溉设计者分别对待，采取不同方案。