低溫水通過與地下水進行熱量交換，將會導致土壤中的溫濕度發生改變。通過研究表明，在等溫條件下的土壤溫度分布和變化是通過水的理化性質（ 粘滯性、密度、表面張力等） 影響，進而影響到基質勢、溶質勢以及土壤水動力學參數，反過來又會影響土壤溫。自21世紀初，國內外專家立足不同領域用土壤水分溫度儀對土壤中水分和溫度的有關問題開展了大量研究.研究表明，當溫度升高后，土壤中的空隙更容易被水填充而形成水流通道；對不同溫度條件下土壤水分運動過程進行了入滲試驗，認為溫度越高，濕潤鋒到達設定位置需要的時間越短。

通過室內試驗認為溫度變化對土壤的飽和導水率具有顯著影響。利用飽和多孔介質水熱耦合運移數學模型，分析了流入河道的水庫下泄低溫水水位和水溫對地表水、地下水交錯帶溫度場的影響規律，認為河道水位升降明顯決定著受影響的溫度場區域范圍大小。通過土壤水分溫度儀進行野外試驗認為上層土體水分含量的增加是下層土體水分在溫度梯度驅動下向上層遷移造成的，并認為固態水含量是土壤溫度和土體含水量綜合作用的結果。對坡面薄層水流影響下的土壤溫度場分布進行了數值分析，認為坡面薄層水流與土壤表面之間溫度梯度直接影響到坡面薄層水流換熱系數的大小，從而改變土壤溫度的變化規律。