水肥一体灌溉系统由水肥一体机、水肥一体机控制器、供水水泵、泥沙过滤器、搅拌设备、供水管道、电磁阀等设备，土壤温湿度传感器等组成的土壤多要素监测系统，及管理软件云平台组成。使用时，根据作物的生长需求和土壤情况，设定浇灌的时长、水肥的用量，通过电脑或手机查看水肥灌溉的实时状态及土壤墒情，这属于自动控制；所有外接设备的开关、水泵、每个施肥通道的独立控制开关、用量，流速施肥时间，施肥形式等都需要人力跟着，并随时调整，这属于手动控制。
水肥一体化灌溉系统的六大优势：
水肥一体化的前提是通过土壤墒情监测，掌握的土壤水分供应和作物缺水状况，并按照一定的比例将肥料在水中溶解，通过管道以叶面喷施、拖管淋施、喷灌施用、滴灌施用等方式；在灌溉的同时，将配兑成的肥液一起输送到作物根部土壤，确保水分养分均匀、准确、定时定量地供应，为作物生长创造良好的水、肥、气、热环境。
1）节水：水肥一体化技术将传统的大水漫灌凭感觉浇地方式，改变为根据土壤含水量和农作物的生长状况，给作物根部采用喷灌、滴灌等方式，节水率达50%以上。
（2）节肥：与常规施肥相比，水肥一体化采用滴灌等精确施肥方法，只施在作物根部，并延长施肥时间，使作物能够细酌慢饮，不但提高了肥料的利用率，还节省30～50%以上的肥料用量。
（3）提升水肥的利用率：通过土壤多要素监测系统，从而得知土壤内氮磷钾等营养要素和含水量的状态，然后结合作物的需肥规律，在各种植物的不同周期提供所生长必需的养分，坚持吸收量大的时候多施肥，吸收少时少施肥，提高水分和养料的利用率。
（4）增产增收：精确的而充足的水肥供应，促进了作物的快速生长。多年的是种植应用告诉我们，水肥一体化能显地增加作物的产量并提高品质，使作物提前进入结果期或早采收，每亩的产量增加20%左右。
（5）降低农药的使用：科学合理的施肥能避免各种元素之间的拮抗反应，均衡各种元素的分布，增强作物抵御各种疾病的能力；施肥时也可滴入农药，对土壤害虫、线虫、根部病害等起到较好的防治作用，减少70%农药使用量。
（6）节省大量的劳动力：水肥一体化灌溉不用开沟、覆土，也不用就地人工看守，整个过程的操作控制只需一个劳动力就可轻松完成灌溉施肥任务，与传统灌溉施肥方法相比，节省劳动力90%以上。 
在2017年，我国农业办公厅印发的《推进水肥一体化实施方案（2016-2020年）》通知中明确指出，为大力发展节水农业，控制农业用水总量，推动实施化肥使用量零增长行动，提高水资源利用率，水肥一体化是保障国家粮食安全、发展现代节水型农业、转变农业发展方式、促进农业可持续发展的必由之路。