长期以来缺水与肥料的过量使用是制约我国农业持续健康发展的重要因素。我国的水资源相对比较贫乏，年均降水量约为630毫米，人均占有量仅为2300米，只相当于世界人均淡水资源量的1/4。受人类活动的影响，全球正经历着人类历史上前所未有的气候变化。自工业革命以来，全球大气中CO2的浓度日趋增高，CO2增加不仅导致全球变暖还将造成气候趋向干旱化，引起并加剧土壤盐碱化，导致淡水资源更加匮乏。如何节约农用水，如何通过采取工程、农艺管理和信息等措施，提高农业水分利用率是节约淡水资源、促进水资源的可持续利用、加快社会经济发展的关键。化肥的过量使用不仅造成严重的资源浪费，而且引起了一系列的环境问题。因此，农业在追求作物的高产、优质、低成本的同时也要保持可持续发展，实现这个目标的前提是要有一个最优且平衡的水分和养分供应。
传统的灌溉和施肥是分开的进行的，作物处于“饥饿一饱一过饱”的循环中。从施肥来看，虽然传统干的施肥方法有多种，如撒施、集中施、分层施用、叶面施用等，但是这些方法的肥料利用率都不是特别理想。近几年来，随着积水灌溉技术的发展，与其相结合的水肥一体化技术的应用引起人们的关注。
水肥一体化技术也称为灌溉施肥机技术，是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，是精确施肥与精确灌溉相结合的产物。他是借助压力系统（或地形自然落差），根据土壤养分含量和作物种类的需肥规律及特点，将可溶性固体或液体肥料配对成的肥液，与灌溉水一起，通过可控管道系统均匀、准确得输送到作物根部土壤，浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量。根据灌水方式的不同，水肥一体化主要有水渠灌溉、管道灌溉、喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌等。水渠灌溉最为简单，对肥料要求不高，但这种水渠灌溉不利于节水要求；滴灌是根据作物需水、需肥量和根系分布进行最精确的供水、供肥，不受风力等外部条件限制；喷灌相对来说没有滴灌施肥适应性广。故侠义的水肥一体化技术也称滴灌施肥。