灌溉是指人工向農作物供水，在降雨量過少、不穩定或不合時宜的地區都會採用灌溉。尼羅河谷、旁遮普邦、加州中央谷地以及中國北方乾旱平原的農業生產都離不開灌溉。

灌溉方法多種多樣，從古老的到精密的都有。漫灌是將水均勻地灑在田地上，讓水滲入土壤。溝灌則是將水沿著行間的溝渠輸送。噴灌模擬降雨，滴灌則將水一滴一滴地直接輸送到作物根部。中心樞軸式噴灌系統則以緩慢的圓形軌跡在大片田地上滾動灌溉。每種灌溉方式的成本、效率和適用性都各不相同。

大問題

• 水源：河川、水庫、含水層或再生水
• 輸送方式：重力輸送、泵送或加壓管道輸送
• 施肥時間：依土壤和作物生長階段，決定施肥時間和施肥量。
• 排水：多餘的水流向何處，以及鹽分是否會積聚

世界許多高產地區的地下水位正在下降。目前的發展趨勢是推廣滴灌、土壤濕度感測器和虧缺灌溉，即只施用適量的水，既能達到產量目標，又不會造成浪費。