最优灌溉制度是伴随着非充分灌溉而产生的，一般地，最优灌溉制度都是对非充分灌溉而言的。非充分灌溉条件下，农作物全生育期的总需水量及各生育阶段的需水量不可能全部得到满足，这将不可避免地引起农作物不同程度的减产。作物的减产程度随着不同作物、不同生长阶段的缺水程度而异，此时，应根据作物水分敏感指数，弄清作物在不同生育阶段缺水减产情况的基础上实行限额灌溉，在分配给该作物的总水量中寻求其各个生育阶段的最优分配水量，使整个生长期的总产值或效益最大。也就是在一定总灌溉水量的条件下，确定灌水次数、灌水日期、灌水定额及土壤水分的最优组合。
与传统灌溉制度的最大区别在于使整个灌水决策的整体效果最优，而不是使某个阶段的灌水决策最优。它是灌溉计划用水和地区水土资源合理规划的基础 。
