作物的生長離不開健康的根系，因為根系不斷固定了植株，更是作物吸收水分和養分的地下 器官。人們對根系的重要性也在逐漸的加強認識，作物根系的研究進展也取得了重大的進步。棉花作為一種經濟作物，其根系的生長分布受品種，栽培及環境因素的 影響都是比較大的。不同的環境，棉花的根系在土壤中的分布是各不相同的，但也是有規律可以尋找的。棉花根系的分析可以選用根系分析儀，這是一款專門用于分析作物根系的儀器。
研究棉花根系的生長分布及其影響因素，了解根系的生理特征，對塑造棉花高產群體、制定科學的種植模式和肥水運籌技術，調控作物生長和產量形成，實現作物 高產優質栽培具有十分重要的意義。由于根系分布于土壤之中，遠不如地上部性狀那樣直觀，給觀測帶來一定困難，使得人們對它的認知往往落后于對地上部的研究 和了解。
根系分析儀對棉花根系的分析發現，土壤中水分多少對棉花根系在土壤中生長有直接影響。土壤濕度越大，根系分布就越淺，根 冠比越小;水分虧缺時根長、根重均增加，根冠比也增大。但當水分過量時會導致棉花深層根系增加，根冠比同樣會增大。此外，對棉花根系不同深度灌溉研究結果 表明，棉花根系具有較強的趨水性，生長旺盛期可較快適應水分的變化。為定量研究水分對棉花根系參數的影響，相關的模型研究也已經在國內外相繼開展。
不同的灌溉方式使根系產生了多種變化，膜下滴灌小滴頭流量下，棉花根系緊緊圍繞滴管口附近，分布范圍窄而深，根系結構緊湊;而大滴頭流量下土壤含水量較 高，棉花根系分布范圍寬而淺，根系結構松散。不同灌溉方式的棉花根系主側根生長分布不同，在土壤中形成的二維平而幾何圖形也有較大差別，常規溝灌呈“垂直 斷而傘型”或“扇型”，膜下滴灌根系朝滴灌帶和膜內側密集，呈極不對稱構型，膜下滲灌則呈“馬尾型”。根系分區灌溉是常規灌溉思路的新突破，可實現棉花大 田的節水灌溉，且分區交替灌溉的棉花根系干重顯著高于分區固定灌溉。
通過根系分析儀的分析研究，可以總結出，棉花根系與地上植株是有機統一體，生長發育過程中兩者相互影響。在棉花根系與地上部研究有較大發展的基礎上，根系與地上部形態和生理的相關性研究，特別是針對相互調節機制和信號傳導的研究有待加強。