農作物生長的時候需要充足的水分才能保障作物的正常生產，據調查80%以上的水分都是通過根系進行吸收的，因此利用根系分析系統對作物根系的研究可以有效的幫助我們了解作物吸收水分的情況，為合理灌溉、施肥、育種從而最終提高作物產量與生產力有著很大的幫助。
作物根系包括向下生長的主根和沿主根產生的側根及其多級分枝根。雙子葉作物由胚根伸長形成的直根主要向下生長，從直根上產生的一些側根也有向下生長的習性。單子葉源于胚原基，由胚軸下部產生的初生根及源于葉原基，從分縈節上產生的次生根均為向下生長根系，且均可進一步發育出一級或多級側根。直根或初生根、次生根伸長狀況決定了作物根系下扎深度，根長密度取決于它們的側根數量和長度。根系生長發育動態及形態特征是由生物學特性和環境因素共同作用的結果，在田間，土壤條件對作物根系的影響要比遺傳特性大得多，水分條件變化常常是導致根系生長、分布差異的主要原因。根系生長是由于伸長區細胞膨壓作用的結果。
作物根系可根據土壤水分狀況作出適應性反應，適應性程度取決于作物種類、發育階段、土壤條件和大氣蒸發力，恰是這種求生適應性機制，成為我們調控的基礎。土壤水分過多或過少，均會改變作物根系大小、數量及分布，從而影響到冠層生長發育和籽粒產量。普遍 性結論認為，水分過少，根系到處延伸，追逐水源，根、冠間競爭碳水化合物，為避免水分脅迫，促進根系生長，同化物分配到根系較多，冠部則受到水分限制，生長不旺，使得根冠比增大。反之，水分過多，土壤通氣狀況較差，根系生長發育受到抑制，同化物用于冠部較多，使得根冠比降低。根冠比與土壤含水量呈顯著負相 關，根系生長、分布狀況充分反映出作物所具備的趨利避害功能。
根系分布也會據土壤水分供應狀況作出相應調整，若土壤午旱而深層仍有可利用水分，根系偏重于垂向伸展，根系分布一般深密，上層水分如充足，根系即向水平方向發展，根淺而分布廣。可見，通過灌溉方法人為控制土壤水分狀況對根系大小和分布是會起到一定調節作用的。