分析作物的水分状况，是研究植物生理特征的一项重要内容，而随着植物生理研究工作的深入，人们发现利用作物冠层温度测量仪来测量作物冠层温度，可以用来探测、评价作物的水分状况，因此，目前利用作物冠层温度测量仪来判别作物水分状况，已经在实践中得到了应用。
虽然作物冠层温度测量仪主要是用来测定作物冠层温度，而作物冠层温度反映了作物冠层的能量平衡状况，因此，并不是直接来测定作物的水分状况的，但是由于作物冠层温度由环境因子和作物自身因素决定，因此这种能量平衡状况通常与作物水分状况密切相关，因此利用作物冠层温度测量仪来测定作物冠层温度，可以成为分析作物的水分状况的有效技术手段。
作物冠层温度是由土壤—作物—大气连通体内的热量和水汽流决定的，取决于环境因子和作物本身因素。其中作物自身因素中最突出的是气孔运动， 如气孔关闭，限制了通过蒸腾作用的能量散失，引起冠层温度升高。近年来随着测温技术和仪器的快速发展和开发，作物冠层温度测量仪正成为判别作物水分状况的重要手段之一。
虽然利用作物冠层温度判别作物水分状况是近几十年来发展起来的一项新技术。但是利用作物冠层温度测量仪探测作物的水分状况具有快速方便、准确可靠、对作物及环境没有任何干扰的特点，并可克服其它方法以样点代表总体的严重不足，对于农田的精准灌溉等有重要的指导意义，非常符合现代精准农业发展的需要。因此作物冠层温度测量仪这种技术在现代农业的发展中，有着广阔的应用前景，已引起了农业气象、植物生理和农业灌溉等方面许多学者的兴趣和关注。
