植物在土壤——植物——大氣的連續系統中，植物的根莖不斷從土壤中吸收水分，而葉片又不斷地向周圍環境蒸發散失掉水分，在這種水勢的梯度系統中，植物的根——莖——葉之間也一定存在著水勢梯度關系，使木質導管中的細小水柱受空氣低水勢的負壓影響，形成水分向上運輸的拉力。當植物枝條或葉片被切下時，導管中這種被拉緊的水柱斷裂，水柱會從切口處向上端內部收縮。將切下的材料裝入儀器的壓力室內(操作程序見下章節)，使切口的一端伸出室外密封起來，然后加壓，使枝條或葉片內的張力重新平衡，把小水柱推回恰好到切口表面為止，此時水滴檢測探頭自動檢測水滴的滲出，自動鎖存測量數據。液晶屏顯示的壓力值就是當前植物的水勢值。
