L’agriculture sans apport d’eau autre que celui des précipitations, dite agriculture " sous pluie ", est très contraignante, car le plus souvent la répartition des précipitations, dans l’espace et dans le temps, n’est guère avantageuse, surtout dans les régions ayant des régimes de pluie très contrastés. Elle limite le choix des cultures car dans une région donnée, seules les plantes adaptées à la répartition annuelle des pluies peuvent être cultivées. Elle assujettit les agriculteurs, et donc les populations, aux aléas climatiques, une sécheresse inattendue pouvant ruiner les récoltes d’une l’année. Enfin, elle est impossible dans les régions arides.

Pour pallier ces inconvénients, le meilleur moyen que les hommes aient trouvé jusqu’ici a été d’humidifier artificiellement le sol, à l’aide de procédés divers : c’est ce que l’on appelle l’irrigation. L’irrigation fournit ainsi aux sols l’eau dont les cultures ont besoin. Ces besoins dépendent des conditions climatiques et de la nature des sols. Ils diffèrent aussi d’une espèce végétale à l’autre mais surtout, ils varient au cours du développement végétal pour être maximaux en période de croissance.

L’usage de l’irrigation présente de nombreux avantages. Il permet d’augmenter la superficie des surfaces cultivées, en particulier dans les zones arides, d’assurer parfois deux récoltes (ou plus) au lieu d’une seule dans l’année, notamment dans certaines zones tropicales humides, d’améliorer les rendements, et d’une façon générale d’intensifier et de stabiliser la production en se libérant des variations climatiques. Enfin, les techniques modernes d’irrigation permettent aussi dans le même temps de fertiliser les sols.

Mais l’irrigation ne va pas sans inconvénients.
Mal conduite, elle peut être néfaste pour les sols. Lorsqu’ils sont trop secs, l’infiltration de l’eau se fait mal et si l’apport est trop important, une grande partie de l’eau stagne ou ruisselle le long des pentes. En s’évaporant, l’eau stagnante laisse en dépôt les sels qu’elle contient, favorisant une salinisation des sols qui deviennent progressivement incultes et doivent être abandonnés ; c’est un phénomène que l’on observe surtout dans les régions arides et semi-arides. Quant au ruissellement de l’eau, il favorise l’érosion des sols, surtout lorsqu’ils sont secs. À l’inverse, des sols trop imbibés sont néfastes pour la plupart des végétaux dont ils asphyxient les racines. Les sols doivent donc être convenablement drainés afin de permettre à l’eau en excès de s’évacuer.
L’irrigation est aussi grande consommatrice d’eau. D’importantes quantités d’eau sont en effet nécessaires pour compenser les pertes des plantes et des sols par évapotranspiration. En outre une majeure partie de l’eau d’irrigation retourne directement dans l’atmosphère, où elle est momentanément perdue pour d’autres usages. Cela est d’autant plus vrai que plus une plante dispose d’eau, plus son évaporation est importante. Il existe cependant une limite à ce phénomène au-delà de laquelle un apport supplémentaire d’eau n’augmentera pas la transpiration végétale. Pour éviter d’utiliser trop d’eau, les quantités juste nécessaires aux cultures doivent donc être soigneusement estimées et l’irrigation contrôlée.

Quoi qu’il en soit, pour irriguer les champs, il faut de l’eau et beaucoup d’eau, une eau que les hommes doivent parfois aller chercher très loin.