便攜式土壤水分速測儀基於介電理論與頻域測量方法實現土壤水分的快速測量，由於土壤介電常數的變化通常取決於土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關係則可計算出土壤的含水量。

水分是決定土壤介電常數的主要因素，測量土壤的介電常數，能直接穩定地反應各種土壤的真實水分含量。采用上流行的現場測試土壤水分原理---頻域反射原理（FDR）：儀器發射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達底部後返回，檢測探頭輸出的電壓，由於土壤介電常數的變化取決於土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關係則可計算出土壤的含水量。