分析作物的水分狀況，是研究植物生理特征的一項重要內容，而隨著植物生理研究工作的深入，人們發現利用作物冠層溫度測量儀來測量作物冠層溫度，可以用來探測、評價作物的水分狀況，因此，目前利用作物冠層溫度測量儀來判別作物水分狀況，已經在實踐中得到了應用。
        雖然作物冠層溫度測量儀主要是用來測定作物冠層溫度，而作物冠層溫度反映了作物冠層的能量平衡狀況，因此，并不是直接來測定作物的水分狀況的，但是由于作物冠層溫度由環境因子和作物自身因素決定，因此這種能量平衡狀況通常與作物水分狀況密切相關，因此利用作物冠層溫度測量儀來測定作物冠層溫度，可以成為分析作物的水分狀況的有效技術手段。
        作物冠層溫度是由土壤—作物—大氣連通體內的熱量和水汽流決定的，取決于環境因子和作物本身因素。其中作物自身因素中最突出的是氣孔運動， 如氣孔關閉，限制了通過蒸騰作用的能量散失，引起冠層溫度升高。近年來隨著測溫技術和儀器的快速發展和開發，作物冠層溫度測量儀正成為判別作物水分狀況的重要手段之一。
        雖然利用作物冠層溫度判別作物水分狀況是近幾十年來發展起來的一項新技術。但是利用作物冠層溫度測量儀探測作物的水分狀況具有快速方便、準確可靠、對作物及環境沒有任何干擾的特點，并可克服其它方法以樣點代表總體的嚴重不足，對于農田的精準灌溉等有重要的指導意義，非常符合現代精準農業發展的需要。因此作物冠層溫度測量儀這種技術在現代農業的發展中，有著廣闊的應用前景，已引起了農業氣象、植物生理和農業灌溉等方面許多學者的興趣和關注。