土壤指標
農業生產上有時是根據土壤含水量來進行灌溉，即根據土壤墒情決定是否需要灌水。一般作物生長較好的土壤含水量為田間持水量的60%～80%，但這個值不固定，常隨許多因素的改變而變化。如團粒結構良好的粉砂壤土，田間最大持水量為20%左右，適合植物生長的這種土壤的含水量應為12%～16%。土壤含水量對灌溉有一定的參考價值，但是由於灌溉的對象是作物，而不是土壤，所以最好應以作物本身的情況作為灌溉的直接依據。
作物形態指標
（1）生長速率下降 作物枝葉生長對水分虧缺甚為敏感，較輕度的缺水時，光合作用還未受到影響，但這時生長就已嚴重受抑。（2）幼嫩葉的凋萎 當水分供應不足時，細胞膨壓下降，因而發生萎蔫。
（3）莖葉顏色變紅 當缺水時植物生長緩慢，葉綠素濃度相對增加，葉色變深，莖葉變紅，反映作物受旱時碳水化合物分解大於合成，細胞中積累較多的可溶性糖並轉化成花青素。
當作物出現上述形態變化時，往往缺水情況已經比較嚴重，此時灌溉已遲。因此，形態指標的觀察應及時，即在出現輕微的形態變化時就採取措施。由於形態指標沒有一定的量的要求，所以要經過不斷實踐，總結經驗，用不同作物比較敏感的形態變化來判斷。例如，花生的心尾葉呈暗綠色；黃麻尾梢直，葉面粗糙，葉脈明顯；表示缺水。
作物生理指標
（1）葉水勢 當植物缺水時，葉水勢下降。對不同作物，發生乾旱危害的葉水勢臨界值不同。不同葉片、不同取樣時間測定的水勢值是有差異的。一般以上午九時左右測定一定部位的葉片水勢為宜。不同作物葉片水勢指標不一樣。例如，棉花葉片水勢為-1.4～-1.5MPa時；春小麥在拔節至抽穗時，葉片水勢為-0.9～-1.0MPa時，就要灌溉。（2）細胞汁液濃度或滲透勢 乾旱情況下細胞汁液濃度常比正常水分含量的植物為高，而濃度的高低常常與生長速率成反比。當細胞汁液濃度超過一定值後，就會阻礙植株生長。例如，冬小麥功能葉的汁液濃度，拔節到抽穗期以6.5%～8%為宜，9%以上表示缺水；抽穗後以10%～11%為宜，超過11%即應灌溉。
（3）氣孔開度 水分充足時氣孔開度較大，隨著水分的減少，氣孔開度逐漸縮小；當土壤中的可用水耗盡時，氣孔完全關閉。因此，氣孔開度縮小到一定程度時就要灌溉。例如，小麥氣孔開度達5.5～6.5μm；甜菜氣孔開度達5～7μm時，則應進行灌溉。
生理指標的測定，雖然需要一定的儀器設備，但客觀可靠，準確。在套用各種生理指標時，不同地區、不同作物、不同品種在不同生育期，不同葉位的葉片，其灌溉的生理指標都是有差異的，要根據不同的作物和當地的實際情況，摸索總結出合適的臨界值。
