大气降水渗入土壤内部，充填土壤中的孔隙，形成土壤中的水分。根据水分在土壤中的存在方式，通常可分为吸湿水、毛管水和重力水（图9—2）。
存在于土壤颗粒表面的水膜称为吸湿水。由于土粒吸持水分子的能力很强，这种水靠水分子氢键的作用紧紧地附着在土粒表面，植物一般无法利用，所以又称为植物无效水。在正常情况下，各种土壤（包括荒漠土壤）中都含有吸湿水。
当膜状的吸湿水充满土壤毛细孔隙后，靠毛管力而保持的土壤水分称为毛管水。这种水具有活动性，可沿毛管移动，是植物可以吸收的有效水分。当毛管水膜较薄时，植物利用这种水就需要很大的吸力，从而导致植物出现缺水的征兆，甚至萎蔫。这时土壤所含的残留水量叫做萎蔫点，它是土壤有效水与无效水的分界点。
经过长期降水或灌溉之后，土壤内部孔隙几乎全部被水分占据，达到饱和状态，使存在于大孔隙中的水因重力作用而下移，进入地下水潜水层。这种水分只能暂时保持在土壤中，一旦外来水源中断，则很快流失，称为重力水。由于重力水停留在土壤中的时间相对较短，使植物的利用受到限制，属于土壤中的过剩水量。重力水排除后留下的可供植物利用的含水量叫做田间持水量。
植物的有效水量等于土壤田间持水量减去植物萎蔫点。一般来说，土壤粒径愈小，土壤颗粒总量和孔隙总量就愈大。随着土粒的变细和表面积的增加，土壤田间持水量增加，也就是说，土壤中吸湿水和毛管水的含量增加。但由于吸湿水量增加，植物萎蔫点也随之增加，所以，在较粘的土壤中，植物的有效水量反而会降低。土壤有效水量最高的是介于砂土和粘土之间的壤土（表9—2）。