土壤水分的基质势与含水率的关系曲线，也称土壤水分保持曲线。它是1939年英国土壤物理学家查尔兹（E.C.Childs）在第一次国际土壤学会上建议命名的。绘制此曲线以吸力表示基质势的负值。

土壤水分特征曲线可间接地反映土壤中不同孔隙的孔隙容积，由此可以计算对植物生长有利孔隙的分布情况。该曲线可以分析各种土壤的持水性与土壤水的有效性。利用土壤水分特征曲线可进行土壤水分能量（基质势）与数量（含水率）间的换算。在田间用负压计监测土壤吸力，利用土壤水分特征曲线，即可了解土壤墒情。该曲线还可用于灌溉与排水的管理。由水分特征曲线的斜率得出的容水度，也是分析土壤水分运动所需要的参数。

含水率与吸力的关系 当土壤处于饱和状态，土壤水吸力为零时，对土壤施加一微弱的吸力，土壤中无水流出；当吸力增加至超过某一临界吸力S_a值时，土壤中大孔隙开始排水，含水率开始减少（见图）。临界吸力，也称进气吸力或进气值。沙质土壤有较明显的进气值。当吸力继续提高至大于更多较小孔隙内的吸持力时，较小孔隙中的水分便排除出来。因此，土壤水分特征曲线就是土壤含水率随吸力的提高（即基质势的降低）而减少的关系曲线，此曲线也表明了土壤中土壤水能量和数量之间的相互关系。

土壤水分特征曲线

土壤水分特征曲线的形状 它受多种因素影响。首先，受土壤质地的影响。沙质土壤孔隙较大，施加较小的吸力就能从土壤中排出水分。大孔隙排空后，仅有少量的水存留在土壤中。粘质土壤，孔径分布较均匀，以薄膜的形式吸附的水分多，要施加很大的吸力才能从土壤中排出水分。其次，受温度变化的影响，当温度升高时，水的粘滞性和表面张力下降，吸力降低。温度对不同土壤和同一土壤在不同含水范围的影响不同。土壤水分特征曲线还和土壤中水分的变化过程有密切关系。此外，土壤水分特征曲线还受土壤的结构和密度，矿物成分，有机质含量，水分中的化学成分等其他因素的影响。

土壤水分特征曲线的测定 在室内用张力计（负压计）法或砂性漏斗法均可测得低吸力下扰动或原状土样的水分特征曲线。还可用水汽压平衡法和离心机法等施测。在田间，若在地下水位稳定、无植物生长的地面上，防止蒸发，待自然平衡后，土壤剖面上水分分布曲线即是局部的水分特征曲线。由于滞后作用，水分特征曲线不是单一曲线（见土壤水分滞后作用）。对饱和的土壤，逐渐降低其含水率，测得脱湿过程的水分特征曲线，可应用于排水、蒸发和植物吸取土壤水等过程。研究入渗或湿润过程，则需相反的试验所测得的吸湿曲线。

经验公式 为了应用上的方便，常把水分特征曲线归纳为某种经验公式。这些公式都只能说明某些土壤在有限的吸力范围内的土壤水分特征曲线。较常见的有：加德纳公式：S＝_aθ^-b，式中S是吸力，θ是体积含水率，a和b均是经验系数，由试验值适线得出。威塞尔公式：S＝a（θ_s-θ）^b/θc，式中θ_s系饱和含水率，a，b，c均系经验系数。其他常用公式：θ＝θ_s（当S＜S_a时，S_a为进气值）和S＝（当S＞S_a时），式中s_e称为有效饱和度，S_e＝，θ_r系已知某较小含水率值（可用凋萎系数值），n为经验系数。