土壤水所具有的势能，即可逆地和等温地，在大气压下从特定高度的纯水池移极少量的水到土壤水中，单位数量纯水所须做的功。作用于土壤水的力主要有重力、土壤颗粒的吸力和土壤水所含溶质的渗透力，因此土壤的总水势通常表示为以上各种力构成的分势的总和。土壤水势一般表示为负的压力，因此也称为土壤水分张力。土壤饱和时土壤水势的绝对值小，土壤含水量低时土壤水势的绝对值大。因此土壤水势绝对值的大小反映了土壤水分运动和植物吸水的难易。
土壤水势中的重力势由与某一参照面的相对高度而定。习惯上把参照面设在土壤剖面之下的某一适当高度，以使重力势为正或零值，在非饱和土壤中，重力势在土壤水势中所占比重很小，常略而不计。基模势由土壤基模对水的吸附力和土粒间形成的毛管作用共同决定。在不饱和土壤中，除毛管作用外，土粒上吸附着水膜，对砂质土壤，吸附作用较小。渗透势亦称溶质势，即土壤水由于溶质的存在而养活的化学势能，这些溶质可以影响土壤水的热力学性质，特别是影响其水汽压。渗透势通常不显著影响水的液态流动，但当存在渗透膜而形成扩散障碍时，渗透势即起作用。因此渗透势在植物根与土壤的相互作用中以及土壤水的气态扩散过程中是重要的。
