多種逆境都會對植物產(chǎn)生直接或間接的水分脅迫。水分脅迫時，植物體內(nèi)主動積累各種有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)來提高細(xì)胞液濃度，降低滲透勢，提高細(xì)胞保水力，從而適應(yīng)水分脅迫環(huán)境，這種現(xiàn)象稱為滲透調(diào)節(jié)。

滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的種類很多，大致可分為兩大類：一是由外界引入細(xì)胞中的無機(jī)離子。這些離子包括：Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｌ、ＮＯ３和ＳＯ４２。無機(jī)離子進(jìn)入細(xì)胞后，主要累積在液泡中。

二是細(xì)胞內(nèi)合成的有機(jī)物質(zhì)，如可溶性糖及含氮化合物（如脯氨酸、甜菜堿）等。作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的可溶性糖主要有：蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等；游離氨基酸包括脯氨酸和其他氨基酸及酰胺類物質(zhì)。脯氨酸是多種植物體內(nèi)最有效的一種親和性滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。干旱、低溫、高溫、冰凍、鹽漬、營養(yǎng)不良、病害和大氣污染等都使植物體內(nèi)累積脯氨酸，尤其干旱脅迫時脯氨酸比原始含量高幾十倍甚至幾百倍。脯氨酸還與蛋白質(zhì)結(jié)合增加蛋白質(zhì)的可溶性和減少可溶性蛋白質(zhì)的沉淀，保護(hù)這些生物大分子結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。甜菜堿是植物體內(nèi)另一類理想的親和性滲透物質(zhì)，化學(xué)名稱為Ｎ甲基代氨基酸，植物中的甜菜堿主要有１２種。

滲透調(diào)節(jié)的生理機(jī)能主要有兩方面。一方面維持細(xì)胞膨壓，有利于其他生理生化過程的進(jìn)行。另一方面維持植物光合作用，滲透調(diào)節(jié)可在水分脅迫下維持氣孔開放，有利于氣體交換，從而維持光合作用的正常進(jìn)行。滲透調(diào)節(jié)還具有保持細(xì)胞持續(xù)生長，保護(hù)酶活性、維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性等重要的生理機(jī)能。