灌溉试验均可采用田间对比试验法。此法将试验田划分为若干小区，各小区内作物的品种、种植密度、耕作及其他农业措施和田间管理均相同，只是针对不同的试验目的，把探求的因素划分成不同的水平，设计成若干个对比处理（每个处理需有三次以上重复）。按对比试验探求因素的多少，分为单因素（单因子）试验和多因素（多因子）试验。前者比较简单，结果易于分析,但不便了解几个因素间的关系。后者则较复杂,试验规模较大，常需通过选用代表性的方案作为处理，以提高试验效率。

对于灌溉制度和灌溉效益试验，需要观测土壤实际含水率、土壤水分吸力或田面水层深度、灌溉制度以及作物生长发育性状、产量、土壤性状等。对于灌水技术试验，需观测灌水均匀性、田间水的利用率、灌水效率和作物产量等。将这些观测成果按处理分别统计，进行各处理之间的比较，从而探明农田水分与作物生长发育及产量的关系、灌溉增产效益、各种作物不同水文年度的适宜灌溉制度，以及相应的灌水技术。对于灌溉效益试验，还可辅以测筒或测坑试验。