許多人認為當土壤摸起來干燥時，土壤是干燥的。這種錯誤的假設會導致錯誤的決定，例如在沙漠土壤中儲存有毒廢物的鋼桶。以下計算說明了為什么鋼桶會在任何土壤中腐蝕，即使土壤感覺干燥。估計土壤中的相對濕度似乎很困難，但事實并非如此?？梢詰梦锢韺W來估計土壤中的相對濕度。使用熱力學定律可以找到產(chǎn)生無限小體積水蒸氣所需的能量。對于絕熱系統(tǒng)其中dE是所需能量，p是壓力，dV是體積變化。波義耳-查爾斯定律給出了氣體的壓力-體積關系，是其中n是氣體的摩爾數(shù)，R是通用氣體常數(shù)，T是開爾文溫度。重新排列項并取雙方的導數(shù)得到這個方程可以代替?zhèn)€方程中的dV，給出所需的總能量從基準的蒸氣壓，去p Ö（純水的蒸氣壓），以在土壤中的水的蒸氣壓，p是兩邊除以水的質量。左邊則成為土壤中每單位質量水的能量，我們稱之為水勢。 在右側，每單位質量的摩爾數(shù)是水的分子量的倒數(shù)，并且蒸汽的飽和蒸氣壓的比率的相對濕度所以最終的方程是重新排列并取兩邊的指數(shù)，給在方程的第二個版本中，水的分子質量、氣體常數(shù)和溫度 (298K) 已被替換。連沙漠土壤都不干該方程用于確定土壤中預期濕度的范圍。當土壤非常潮濕時，水勢接近于 0，因此濕度為 exp(0) = 1。在干燥端，土壤主要通過植物吸水而干燥。甚至沙漠土壤也支持一些植被。靠近地表的土壤將通過蒸發(fā)而干燥，但在地表以下幾分米處，的水勢是植物可以干燥它們的水勢。標稱萎蔫點（植物可用水的下限）為-1500 J/kg。沙漠植被可以提取水以降低潛力。如果它們的下限是 -2500 J/kg，那么濕度是所以土壤中的相對濕度約為 98%。山艾樹可以低于 -2500 J/kg。研究人員在生長季節(jié)結束時在其下測量了 -7000 J/kg，但即便如此，濕度仍約為 95%。結論是任何土壤中的濕度總是接近飽和，除了靠近地表的淺蒸發(fā)層。所述土壤水分傳感器使用的原理上面所討論的測量水勢在土壤，植物，種子，和其它多孔材料?，F(xiàn)在還可以使用土壤水分傳感器和溫度創(chuàng)建完整的土壤水分釋放曲線 。