土壤水力传导度对容水度的比，亦即在单位含水率梯度下，土壤水的通量。通常用符号D（θ）表示，其量纲为〔L²T^-1〕，常用单位为厘米²/秒。土壤扩散度的概念最早是由蔡尔兹（E.C.Childs）和科利斯—乔治（N.Collis-George）1950年提出的。在分析非饱和土壤水流系统时，常需使用土壤水扩散度函数。

将达西定律应用于非饱和土壤水分运动，则水流通量为：

土壤水扩散度

式中 θ为土壤体积含水率；K（θ）为土壤的水力传导度；J为总水势梯度，是总水势（基质势和重力势之和）与水流流动距离的比值。

在水平流动情况下：

土壤水扩散度

式中 ψ为土壤的基质势；x为水平方向距离。

土壤水扩散度

式中 C（θ）为土壤容水度。

将上述方程转换为与菲克扩散定律相类似的形式，引进一个扩散度D（θ）的函数。

土壤水扩散度

现可将（3）式写作：

土壤水扩散度

式中 D（θ）为土壤水扩散度，它随含水率而变化。但由于（4）式中K（θ）、ψ和值不仅决定于含水率θ值，还决定于土壤含水率的变化过程（是吸湿过程还是脱湿过程）和土壤的初始含水率。因此，对于同一土壤含水率，由于初始含水率不同或含水率变化过程不同，土壤的扩散度也不同。单一吸湿或脱湿过程，扩散度与含水率的关系如图所示。计算土壤水扩散度常用的经验公式有：

扩散度和土壤含水率关系

土壤水扩散度

式中 D₀为相应于含水率为θ₀时土壤水的扩散度；θs为饱和含水率；β，n为经验常数。

上述公式只能应用于曲线中扩散度随含水率上升部分，即图中曲线的ab部分。

土壤水扩散度大多采用出流法和水平土柱法测定。当已测定了土壤的水力传导度和水分特征曲线后，也可计算土壤水扩散度。