保水劑使用的是高吸水性樹脂 ，它是一種吸水能力特別強的功能高分子材料 。無毒無害 ，反複釋水 、吸水 ，因此農業上人們把它比喻為"微型水庫" 。同時 ，它還能吸收肥料 、農藥 、並緩慢釋放 ，增加肥效 、藥效 。高吸水性樹脂廣泛用於農業 、林業 、園藝 、建築材料 ；在工業方麵可廣泛應用於石油化工 、電纜 、造紙 、傳感器 、滅火器具 、纖維製品 、化妝品 、食品保鮮 、膨脹玩具等 。
保水劑的吸水原理相同於一般SAPs ，是高分子電解質分子鏈在水中酰胺基和/或羧基團同性相斥使分子鏈擴張力和由於交聯點的限製分子鏈的擴張力而相互作用而成的 。以聚丙烯酰胺為例 ，保水劑會有大量酰胺和羧基親水基團 ，利用樹脂內部離子和基團與水溶液相關成分的濃度之差產生的滲透壓及高分子電解質與水的親和力而可大量吸水直至濃度差消失為止 。而控製保水劑達到令人滿意吸水程度的是橡膠彈力 。分子結構交聯度越高 ，橡膠彈力越強 ，而橡膠彈力和吸水力的平衡點即是其表觀吸水能力 。
由於分子結構交聯，分子網絡所吸水分不能用一般物理方法擠出而起到保水作用。
由此 ，同樣組成的聚合物交聯度越低 ，吸水倍率相對越高 ，其保水性 、穩定性和凝強度就越低 ，反之亦然 。所以 ，國際上對於使用周期較長的保水劑自然需要較高的交聯度 ，並不追求高吸水倍率和速率 。以聚丙烯酰胺為例 ，其表觀倍率並不高 ，吸水速率也依粒徑不同差別很大 ，凝強度高的保水劑吸水後有一定形狀 ，不易解體 ，利於土壤透氣 ，吸放水可逆性好 。因為保水劑一般摻入地下5至15厘米 ，故國際上現在更強調加壓下的吸水倍率 。依粒徑不同 ，聚丙烯酰胺型吸純水倍率150-300。
