（1）在工程节水技术方面。
随着水资源日趋短缺和农业发展对水资源需求的大幅度增长，雨水集蓄利用越来越受到世界各国的重视。以色列在雨水利用方面，一是集雨用于种草植树，恢复退化的植被；二是修建集水设施，向输水网络供水。从北部戈兰高地到南部内盖夫沙漠，修建了许多集水设施，每年收集的雨水多达1～2亿立方米。
集雨种植是印度旱作农业技术的重要组成部分，一是利用蓄水池收集田间降雨，作为补充灌溉的水源。二是利用田内集水，把耕地分成种植作物带和不种植带，后者为集水区，向种植区倾斜。三是发展微型集水区，种植区为沟，集水区为垄，集水区向沟倾斜，作物种在沟里。
泰国自1983年就开始在干旱的东北地区推广工艺简单的水泥罐工程，基本解决了居民的生活用水问题，并带来了积极的经济效益。日本也致力于雨水的收集利用，一些大城市如东京、大阪、名古屋和福冈等地的体育馆等大型建筑物也都设置了雨水利用装置。
世界各国非常重视利用地下水发展灌溉。美国加州的不少灌区都修建了地下水回灌系统，通过地下水库来调蓄水量，以丰补歉，提高水资源的有效利用率。以色列修建的各类集雨蓄水设施收集雨水、地面径流和局部淡水，除了直接利用外，还把收集的水源注入当地水库或地下含水层。
（2）在农艺节水技术方面。
合理的土壤耕作具有调节土壤物理性状、蓄水保墒、增加可给营养元素的效果。因此，各国在探究发展节水农业途径时，都非常重视耕作方法的改进与发展。
发达国家由于机械化作业和化肥施用造成土壤结构破坏，引发失墒、水蚀、风蚀等问题，为此推行了各种保护性耕作。
基本趋向是由多耕转为少耕、免耕，由浅耕转为深耕，由耕翻转为深松，由单一作物连作转为粮草轮作或适度休闲。重视水土保持、纳雨蓄墒、以肥调水。
保水剂是20世纪70年代美国首先研制成功的一种新型高分子吸水材料。英国研制出防止土壤侵蚀、保证作物需水的聚合物。法国研制出吸收自身水500～700倍的“水合土”。日本生产超强吸水性树脂。保水剂已广泛应用于农业、林业、园艺、花卉等方面。目前，保水剂的研制向低成本、长效、多功能、复合、环保等方面发展。例如，美国利用沙漠植物和淀粉类物质合成了生物类、高吸水物质，取得了显著的保水效果。
（3）在生物节水技术方面。
耐旱作物一般在生长关键期能避开干旱季节，或抗逆性强，或能和当地雨季相吻合，在雨季快速生长，以充分利用有限的降水。印度和美国十分重视高粱品种的选育研究，目前全印度推广应用的优良高粱杂交品种已达45个，覆盖面已达38%。这些品种不仅产量高，而且品质优良，有些高粱的口感可以和我国的粳米相媲美。
不同的国家从不同的侧面，挖掘作物生理节水技术，如研制作物抗旱蒸腾抑制剂，少量水调用土壤无效水、分根交替灌溉、精准灌溉等。
（4）在管理节水技术方面。
节水灌溉制度不仅关系到作物单位耗水产出，而且还能控制作物最大可能耗水量，是节水农业的一项重要内容。20世纪70年代以来，各国在这方面开展了大量研究。以色列试验结果显示，最佳灌溉处理是利用最少的水获得接近于最高产量的产量，即相当于最高产量85%～95%的产量。
田间水管理是灌溉水管理的重要组成部分。各国为了改善和加强田间水管理，不断完善田间渠道配套，采用先进的灌水技术，发动农民参与水管理和加强量配水设施建设。加拿大、美国和日本等发达国家开始重视用“需求”管理取代“供给”管理，实施灌溉用水的动态管理。
灌溉用水管理实质是灌溉用水信息管理，合理的灌溉及其相应的措施取决于可靠的用水信息。为此，各国都在加强灌区用水信息的管理。
实施计划用水，采用主要农作物有限供水的优化分水、轮灌最佳组合和灌区多水源统一调度，可以有效调配有限的水资源，以发挥最大的水资源利用效益。
随着科学技术的迅速发展，发达国家普遍采用计算机、电测、遥感等新技术进行水管理。美国的大型灌区都设有调度中心，实行自动化管理。日本于20世纪80年代初新建或改建的灌区，从渠首到各分水点都安装有遥测、遥控装置。