土壤水分傳感器通過測量與含水量相關的土壤性質的變化，間接得出土壤含水量。常見的隨含水量變化，且容易被測量的土壤性質包括介電常數、導熱系數和中子通量密度。本文主要研究測量介質介電常數的傳感器。
介電常數傳感器是市面上常見的一種土壤水分傳感器，它使用不同的技術進行測量，包括：時域反射法，時域透射率，頻域反射法，充電電容時間法，傳輸線振蕩法，同軸阻抗介質反射法。
含水量、介電常數、電信號，這三者之間的關系決定著水含量值的精度和分辨率，以及傳感器的工作范圍。
精度
體積含水量測量的準確性取決于以下幾點:
1電氣測量的準確性
2溫度對電信號、水的介電常數、土壤導電性的影響
3傳感器在估算不同介電常數值時的準確性
4電信號測量、介電常數值轉換為體積含水量功能的準確性
5傳感器周圍土壤與校準功能匹配的程度
由于沒有一種單一的校準功能適用于所有土壤，傳感器廠商通常會選擇“有代表性”的土壤，并以此提供含水率精度規范。
分辨率
分辨率，描述了在傳感器檢測到土壤水分變化之前需要改變多少。它主要由傳感器的電信號測量輸出質量決定的。(這種測量可能發生在傳感器電子元件內部或數據采集器等外部設備中)。
分辨率也可能受到數學處理和數字數據格式的舍入誤差的影響。高性能的土壤含水量傳感器具有較高的精度和分辨率。
范圍
在比較不同土壤含水率傳感器的工作范圍時，一定要了解范圍的定義和介電常數法的局限性。
體積含水量范圍可以用不同的方式表示：
10 ~ 100%：通常意味著傳感器對介電常數從空氣到水的變化做出響應
2干 ~ 飽和：沒有給出數字，但傳感器校準的介電常數范圍比任何土壤都大，它會對每一種土壤全范圍內的含水量變化作出反應
30 ~ XX%：通常意味著傳感器是在從干燥到飽和的土壤條件下測試的
4X% ~ XX%：特定傳感器測量準確的范圍。這可能使傳感器看起來比同類其他產品更差，但由于介電常數傳感器在干燥土壤中的精確度較低，因此這規范更準確地表示了我們可以預期的性能
注:體積含水量有時表示為小數而不是百分數。要將分數(體積水/體積干土壤)轉換為百分比，只需乘以100%。
