多数情况下，土壤水分是处于非饱和状态的，尤其是根区周围的水流，是土壤处于不饱和状态下进行的。在不饱和水流过程中，土壤水的含量和状态是经常变化的，所以用定量的方法说明不饱和水的数字模式是很困难的。非饱和土壤的导水率，随水量和水势而变化。作为不饱和水流的驱动力是基质势梯度与重力势梯度，而又以基质势为主。所以，在非饱和流体流动中，土壤水分总是从水膜厚的地方流向水膜薄的地方，由毛管弯月面曲率半径大的地方流向曲率半径小的地方，或是由土壤吸力低的地方流向吸力高的地方。

        当土壤水分减少时，大孔隙中的水首先被排走，由空气取而代之，使土壤导水断面的面积减少。当大孔隙中的水完全被排走后，只有小孔隙充水，这些小孔隙的导水能力很低，因而导水较慢。大孔隙充气后，阻碍水分的流动，使水分迂回曲折的流动，增长了水分的移动距离，使流速变缓。在质地较粗的土壤中，大孔隙的水流干后，在土粒之间的接触处，保留有触点水，它们之间彼此不联系，因此导水能力明显下降。