Onder invloed van de zon wordt er op aarde een grote natuurlijke destilator in stand gehouden. Voornamelijk boven de oceanen en grote zeeën verandert door de toevoer van zonnewarmte water in damp, welke opstijgt naar hogere luchtlagen. In deze luchtlagen is de temperatuur belangrijk lager dan aan het aardoppervlak, waardoor de waterdamp verandert in wolkendruppels. De wind heeft inmiddels de wolken boven land gebracht, waar geregeld regenwolken gevormd worden. Uit deze wolken bereikt het water in de vorm van veelal regen de aarde weer. Dit proces herhaalt zich op het landoppervlak, waarbij planten een belangrijke rol spelen. Bodemdeeltjes zijn in staat waterdruppels aan zich te binden. Na een langdurige regenbui raakt de bodem verzadigd, waarna een deel van de neerslag uitzakt naar het grondwater. Na het uitzakken is er evenwicht tussen de zuigkracht van de bodem en de zwaartekracht en deze bedraagt dan 100 hPa (=10 kN/m²). In de bodemkunde wordt dit evenwichtspunt veldcapaciteit genoemd. Uit kale grond verdampt slechts weinig water, want zodra het bovenste laagje is uitgedroogd stokt de verdere aanvoer van vocht en stopt de verdamping.
In de tuin is dit te merken door in de grond te krabben, waar op geringe diepte de grond vaak nog vochtig aanvoelt. Anders is dit op begroeide terreinen, waar wortels van planten in de bodem zuigen om het beschikbare vocht op te nemen. Plantenwortels zijn in staat om een zuigspanning van 16000 hPa (=1600 kN/m²) aan te leggen. Zodra meer spanning vereist is, beginnen de planten te verwelken en is dus het verwelkingspunt bereikt. Het verschil in vochtgehalte tussen veldcapaciteit en het verwelkingspunt wordt het beschikbare vocht genoemd. Het gehalte aan beschikbaar vocht varieert nogal met het bodemtype. Bij zware klei bedraagt deze zo'n 12%, bij een lichte zavel is deze circa 25% en in zand is deze weer vergelijkbaar met zware klei (rond 12%). In veen is het beschikbare vocht zeer gunstig, namelijk circa 54%.
Om nu aan te geven hoe hoog de verdamping is, is moeilijk aan te geven. Op dagen met hoge temperaturen en veel zonlicht zijn planten in staat hard te groeien en is er veel water nodig. Vlak na regen kunnen planten die groei ook realiseren, maar zodra meer zuigkracht nodig is om water uit de grond op te nemen, wordt de aanvoer van vocht geremd en vermindert de groei. Met de groei neemt ook de snelheid van de verdamping af. Andersom geredeneerd betekent dat een landbouwgewas weinig opbrengt bij een lage verdamping. Omdat dit nu ongewenst is, werd al vroeg de behoefte gevoeld om de verdamping te kunnen meten. De eerste metingen dateren al vanaf de eerste helft van de achttiende eeuw, toen op voorschrift van Van Musschenbroek (een geneesheer en praktisch fysicus) met een met water gevulde loden bak de "uitwaseming" werd gemeten. Naderhand is deze methode verbeterd en werden verdampingspannen gebruikt (Braak, 1936). Op deze wijze kon inzicht verkregen worden in de verdamping van meren en plassen. Vanaf 1942 werden ook betonnen bakken gevuld met aarde gebruikt. Op deze aarde groeiden planten, zodat de verdamping van begroeide terreinen bepaald kon worden. Deze bakken worden lysimeters genoemd en worden nog steeds gebruikt.
De uitkomsten van deze metingen zijn niet rechtstreeks bruikbaar en de wijze is nogal omslachtig. Daarom zijn naast deze technieken ook fysische methoden ontwikkeld. De bekendste zijn de methoden Penman en Makkink en de laatstgenoemde vormt de basis voor de referentiegewasverdamping, welke door het KNMI tegenwoordig wordt gepubliceerd. Naast het heersende weer is het ook belangrijk te weten in welk ontwikkelingsstadium een plant verkeert. Jonge planten en planten, die in het afrijpingsstadium zijn, verdampen minder dan planten, die nog volledig groen zijn. Bovendien staat de verdamping van planten in de winter vrijwel stil. De waarneemterreinen van het KNMI zijn begroeid met gras en worden perfect onderhouden, zodat de hoogte van dit gras vrijwel permanent 10 cm bedraagt. Dit gras voldoet nu aan de definitie van het eerder genoemde referentie-gewas. Op de waarneemterreinen worden permanent de globale straling (de hoeveelheid energie die vanaf de zon de aarde bereikt) en de temperatuur gemeten.
Uit deze grootheden wordt met de methode Makkink de referentiegewasverdamping berekend. Zolang de ondergrond niet al te droog is, komt het aldus berekende getal overeen met de verdamping van het waarneemterrein. Voor de overige gewassen gelden andere getallen. Uit proeven met lysimeters is de verhouding bepaald tussen de verdamping van diverse planten tot de referentie-gewasverdamping. Deze getallen zijn in een tabel vastgelegd en worden gewasfactoren genoemd. Zodoende is het mogelijk om voor verscheidene landbouwgewassen de verdamping te bepalen. Gedurende het groeiseizoen varieert voor de meeste landbouwgewassen de gewasfactor afhankelijk van het ontwikkelingsstadium.
In de landbouw weet men met bovenstaande genoeg, omdat het ongunstig is om de verdamping minder te laten worden door een vochttekort in de bodem. Al gauw wordt daarom overgegaan tot beregening. Uit proeven is gebleken, dat pas bij een vochtspanning van 400 à 1000 hPa het gewas hinder begint te ondervinden van het vochttekort. Te snel overgaan tot beregening is daarom ongunstig voor de portemonnee. Bovendien krijgt het gewas daardoor te weinig stimulans om dieper te gaan wortelen en wordt zodoende te weinig gebruik gemaakt van het beschikbare vocht.
De referentie-gewasverdamping hangt nauw samen met de beschikbare hoeveelheid zon en is daarmee in de zomermaanden belangrijk hoger dan gedurende de winter. In De Bilt verdampt er door het referentie-gewas normaal ongeveer 600 mm gedurende een heel jaar (tijdvak 1991-2020). Over de gehele maand januari bedraagt deze circa 9 mm tegen omstreeks 100 mm gedurende de gehele maand juli. Van jaar tot jaar varieert deze grootheid weinig; gedurende de jaren 1961 t/m 1990 was de hoogste jaarsom 629 mm en de laagste 497 mm. Aan het begin van het groeiseizoen (begin april) verdampt er gemiddeld ongeveer 1,5 mm per dag. Naarmate het groeiseizoen vordert, loopt de verdamping op tot circa 3 mm per dag begin juli. Daarna daalt de verdamping weer. Op vijvers heeft de verdamping een geringe invloed. Op zeer warme en zonnige dagen in de maand juli zou het peil tengevolge van de verdamping 7 mm per dag kunnen dalen.