水分生产率是指单位水资源量在一定的作物品种和耕作栽培条件下所获得的产量或产值，单位为kg／m3或元／m3。它是衡量农业生产水平和农业用水科学性与合理性的综合指标。近年来，国内外越来越多地采用“水分生产率”来衡量水资源利用状况或灌区的用水管理水平。广义的水分生产率包含了总降水量（不是有效降水量），降水利用率越高，水分生产率越高；同时，区域内水的重复利用率越高，水分生产率越高。狭义的水分生产率还有作物水分生产率和灌溉水分生产率。

作物水分生产率指作物消耗单位水量的产出，其值等于作物产量（一般指经济产量）与作物净耗水量或蒸发蒸腾量之比值。

灌溉水分生产率指单位灌溉水量所能生产的农产品的数量。灌溉水分生产率能综合反映灌区的农业生产水平、灌溉工程状况和灌溉管理水平，直接地显示出在灌区投入的单位灌溉水量的农作物产出效果。灌溉水分生产率有效地把节约灌溉用水与农业生产结合起来，既可以避免片面地追求节约灌溉用水量而忽视农业产量的倾向，又可防止片面地追求农业增产而不惜大量增加灌溉用水量的倾向。但单位面积灌溉水量不仅受灌溉工程条件和灌溉管理水平的影响，而且受年降水量和作物种植结构的影响，灌溉水分生产率在年际间、地区间不具备可比性。实践中，往往采用灌溉水分生产率的多年平均值（包含不同水文年份）作为宏观评价指标。

水分生产率反映水量的投入产出效率，是节水灌溉与高效农业发展的重要指标之一。在“资源型缺水”时，水分生产率也是评价区域水分利用效率的最重要最客观的指标。因此，引入水分生产率，以反映水的利用效率及产生的经济效益。它不仅反映出水分消耗与作物产量的关系，而且还反映出作物甚至是非农业方面水分的利用情况。总的目的是明确水分消耗和转化的途径，使我们对水分的利用朝高效节水方向发展。