一般可用蒸散量表示，即为植株蒸腾量与株间土壤蒸发量之和。牧草需水量是研究草地水分变化规律、水资源开发利用、分析和计算灌溉用水量的重要依据。

确定牧草需水量的方法可以分为两大类，一是直接计算法；另一类是间接计算法，通过参考作物腾发量（ET₀）与作物系数（K_c）估算。直接计算牧草需水量的方法采用较多的是水量平衡法和蒸发皿法。水量平衡法的最大优点是不受气象条件的限制，缺点是测定时间相对较长，难以反映蒸发蒸腾的日动态变化规律；蒸发皿法应用简单方便，但受气象条件和蒸发皿所放位置周边环境的影响较大。

间接计算中ET₀的计算方法较多，最常用的是联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations; FAO）推荐的彭曼（Penman-Monteith）公式。FAO对参考作物潜在腾发量进行了定义，即参考作物潜在腾发量为一假想的参照作物冠层的腾发速率；假设牧草（以紫花苜蓿为代表）高度为0.12米，固定的叶片阻力为70秒/米，反射率为0.23，非常类似于表面开阔，高度一致，生长旺盛，完全遮盖地面而不缺水的绿色草地的蒸发蒸腾量。

牧草以茎叶生产为目的，在有限水量条件下追求地上最大生物量；牧草不同生育期的需水量差别较大。牧草需水规律一般在整个生育期中，前期小，中期达最高峰，后期又减少。

牧草需水量的大小取决于牧草生长发育和对水分需求的内部因子和外部因子。其中内部因子是指对需水规律有影响的生物学特性，与牧草种类、品种以及生长阶段有关。外部因子包括太阳辐射、气温、相对湿度、风速等气候因子，土壤质地、土壤含水量等土壤条件。在土壤水分充足的情况下，气象因素是影响牧草需水量的主要因素。