土壤水分不僅是供給作物生產，農業生產的必要條件，也是土壤肥力的重要組成部分。在農業生產種植中，對土壤水分進行有效的監測，有利于及時了解土壤的肥力狀況，為合理施肥、科學灌溉、加強土壤環境管理起到重要作用。
目前，用于監測土壤含水量的方法很多種，但歸納起來主要有以下幾大類：
（1）烘干法：又稱重量測定法，即取土樣放入烘箱，烘干至恒重。此時土壤水分中自由態水以蒸汽形式全部散失掉，再稱重量從而獲得土壤水分含量。烘干法還有紅外法、酒精燃燒法和烤爐法等一些快速測定法。
（2）中子儀法：將中子源埋入待測土壤中，中子源不斷發射快中子，快中子進入土壤介質與各種原子離子相碰撞，快中子損失能量，從而使其慢化。當快中子與氫原子碰撞時，損失能量大，更易于慢化，土壤中水分含量越高，氫原子就越多，從而慢中子云密度就越大。中子儀測定水分就是通過測定慢中子云的密度與水分子間的函數關系來確定土壤中的水分含量。
（3）γ射線法：與中子儀類似，γ射線透射法利用放射源137Cs放射出γ線，用探頭接收γ射線透過土體后的能量，與土壤水分含量換算得到。
（4）土壤水分測定儀傳感器法：目前采用的傳感器多種多樣，有陶瓷水分傳感器，電解質水分傳感器、高分子傳感器、壓阻水分傳感器、光敏水分傳感器、微波法水分傳感器、電容式水分傳感器等等。
（5）時域反射法：它是依據電磁波在土壤介質中傳播時，其傳導常數如速度的衰減取決于土壤的性質，特別是取決于土壤中含水量和電導率。
（6）頻域反射法：該系統是通過測量電解質常量的變化量測量土壤的水分體積含量，這些變化轉變為與土壤濕度成比例的毫伏信號。