在等温等压下，体系（如细胞）中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差。用符号ψ（音PSi）或Ψw表示。纯水的水势被规定：在标准状况下（在一个大气压下，与体系同温度时）为零。这里说的纯水是指不以任何方式（物理或化学）与其他物质结合的纯的自由水。它“无牵无挂”所含自由能最高，所以纯水的水势最高。当纯水中溶有任何物质时，由于溶质（分子或离子）与水分子相互作用，消耗了部分自由能，所以任何溶液的水势比纯水低。溶液的溶质越多，溶液的水势越低。
土壤中不同部位水的能量相对水平比较，常以土水势表示。土水势是一种衡量土壤水能量的指标，是在土壤和水的平衡系统中，单位数量的水在恒温条件下，移动到参照状况的纯自由水体所能做的功。参照状况一般使用标准状况，即在大气压下，与土壤水具有相同温度以及在某一固定高度的假象的纯自由水体。
田间持水量
在自然状态的土壤中，重力水流掉之后，此时土壤中所保持的水量称为田间持水量（Field capacity ）。实际土壤含水量的测定是在降雨后1—3天进行的。但粘质土壤或地下水位高时，重力水下渗的比较慢，有时测定是困难的。田间持水量的测定，一般把土壤取到实验室里，这时土壤结构要受到破坏，所以并不合适。田间持水量是土壤的一种重要的特性，是土壤有效水分的上限。（The physical definition of field capacity (expressed symbolically as θfc) is the bulk water content retained in soil at ?33 J/kg (or ?0.33 bar) of hydraulic head or suction pressure）.

永久萎蔫
　　永久萎蔫 （permanent wilting） 亦称永久凋萎。 指由于土壤含水量的减少，植物的吸水几乎停止，植物在很弱的蒸腾作用下失去水分，致呈现完全萎蔫状态。若供给土壤以水分，则萎蔫可恢复，对这种萎蔫不可与即使土壤含水量减少，但仍能吸水，而只是由于破坏了蒸腾的平衡引起的暂时萎蔫（transient wilting）以及即使供给水也不能恢复正常的枯死现象混同起来。把达到永久萎蔫时的土壤含水量称为萎蔫系数或凋萎系数。此时土壤的水势为15巴（bar）。由于各种植物作为吸水动力的叶中水势的平均值是-15巴，所以土壤的水势如也成为-15巴时，则多数植物就进入不能吸水的状态（The physical definition of the wilting point (symbolically expressed as θpwp or θwp) is defined as the water content at ?1500 J/kg (or ?15 bars) of suction pressure, or negative hydraulic head.）。
注：巴：表示压强的单位。1巴为10-6达因·厘米-2，帕：是帕斯卡（pascal）的简称，为压强的国际单位。植物细胞水势时常用Mpa。1Mpa=106pa= 10巴=9.87标准大气压。
永久萎蔫点
　　如果植物即使完全不发生水分的丧失但植物的萎蔫仍然不能恢复，引起该现象的土壤水势称为永久萎蔫点（permanent wilting point），如果用水分的百分比表示则称永久萎蔫百分比（permanent wilting percentage）。发生永久萎蔫时，土壤水势等于或低于植物根的水势，因此植物无法吸收水。由于植物的水势并非固定值，因此土壤永久萎蔫点也随植物种类而变化。在土壤田间持水量与永久萎蔫点之间的土壤中水的含量被认为是有效水（available water）的含量。