土壤水分测量为电介质型传感器,通过测量传感器上电容的变化,从而测量插入介质的介电常数或电容率。另一种电介质型传感器TDR(时域反射仪),因其价格十分昂贵且相当。由于水的介电常数非常高,因此当土壤中的水分含量变化时,土壤的介电常数也随之发生相当大的变化。ECH2O传感器电路可以把温度变化对测定的影响减小到最低。
土壤电导率是测定投入水溶性颜的指标,而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性,是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。电导率通过高频交流电方法,测定两平行电极间土壤溶液的电阻,然后换算成电导率。
土壤温度通过传感器内置的热敏电阻来测量。