植物在土壤—植物—大气这个循环系统中，通过根从土壤中吸收水分，然后利用叶片不断向周围环境散失水分，正是在这种水势梯度系统中，植物根—茎—叶也存在水势梯度，使木质部导管中的细小水柱受空气低水势的负压影响，形成水分向上运输的拉力。为了研究这一项目，科研人员一般都会借助植物水分状况测定仪进行测量分析。
植物水分状况测定仪的工作原理为：当植物枝条或叶片被切下时，导管中这种被拉紧的水柱断裂，水柱会从切口处向上端内部收缩。将切下的材料装入仪器的压力室内，使切口一端伸出室外密封起来，加压，使枝条或叶片内的张力重新平衡把小水柱推回恰到切口表面为止，所有的压力即为植物的水势值。为了保证仪器测定结果的准确性，提高操作安全性，在使用的过程中就有必要留意以下事项了。
首先要注意样品的采样和保存，比如野外采样应该注意样品失水及样品的完整性，保证无伤口，装样也应该尽量在较短的时间内完成，以减少植物材料失水。其次在操作植物水分状况测定仪的过程中要注意加压速度，如果加压速度过高可能会使测定值偏低，一般认为以0.03-0.05MPa/秒的增压速度为宜，压缩气体以含5-15％空气的氮气为宜。最后要注意植物材料的特性，虽然植物水分状况测定仪能够适应多种植物水势的测定，但是在实际的测定过程中，也曾发现某些植物的测定值与实际值不一致，需要特别注意的一点是，加压时切勿超过安全范围。
