同一种作物不同类型之间的需水量，因地理起源不同，形态、结构、生理、生化特性以及由此所决定的光合效率不同而不尽相同。同一种作物的需水量，还常因其他条件变化而异，如在土壤缺乏氮、磷、钾等无机营养时，水分利用效率降低。
各种作物的水分利用效率不同。一般C4植物的需水量低于C3植物（参第7章第三节）。C4植物由于有较高的光合固碳效率，因而增大了气孔对水分的阻力，一般气孔频率低于C3植物，因而增大了气孔对水分的阻力，减少了蒸腾失水，提高了水分利用效率。
如果某作物的生物产量为15000kg·hm-2，其蒸腾系数为500，则每hm2该作物的总需水量为7500000kg。但实际应用时，还应考虑土壤保水能力的大小、降雨量的多少以及生态需水等。因此，实际需要的灌水量要比上述数字大得多。
作物不同生育期的需水量是不同的，以小麦为例，整个生长发育阶段可分为五个时期：第一个时期是从种子萌发到分蘖前期。这个时期主要进行营养生长，特别是根系发育快，蒸腾面积小，耗水量少；第二个时期是从分蘖末期至抽穗期（包括返青、拔节、孕穗期）。这一时期小穗分化，茎、叶、穗开始迅速发育，叶面积快速增大，代谢亦较旺盛，消耗水量最多。如果缺水，小穗分化不良，茎生长受阻，矮小，产量低。第三个时期是从抽穗到开始灌浆。这一时期叶面积扩大基本结束，主要进行受精、
胚胎发育和生长。如果供水不足，上部叶因蒸腾强烈，开始从下部叶或花器官夺取水分，引起受精受阻，胚发育不良，导致产量下降。第四个时期是从开始灌浆至乳熟末期。此时主要进行光合产物的运输与分配，若缺水，有机物运输受阻，造成灌浆困难，旗叶早衰，籽粒瘦小，产量低。第五个时期是从乳熟未期到完熟期灌浆过程已结束，种子失去大部分水，逐渐风干，植物枯萎，已不需供水。植物对水分不足最敏感、最易受害的时期称为作物的
水分临界期。小麦第一个水分临界期是
花粉母细胞四分体到花粉粒形成阶段。第二个水分临界期是从开始灌浆至乳熟末期。