Уравнение водного баланса имеет следующий вид:

где О — осадки за период, мм; П — подпитывание влаги в расчетном слое почвы от уровня грунтовых вод, мм; С — инфильтрация влаги в слоях, расположенных ниже расчетного, мм; И — испарение и транспирация (суммарное испарение или эвапотранспирация);

где W2 — запасы влаги в расчетном слое на конец периода, мм; W1 — запасы влаги в расчетном слое на начало периода, мм.
Согласно В. Ф. Шебеко, величина этого уравнения находится в зависимости от географического положения болота, увлажненности почвы, вида растительности и условий ее развития. Запас влаги в почве и ее динамика зависят от режима осадков, испарения и УГВ. Величина П и С зависит от характера подстилающих грунтов, положения УГВ, температурного режима почвы, режима осадков и величины испарения. Величина испарения с поверхности почвы достигает 30—40 % от количества осадков, выпавших за вегетационный период.
Главными источниками влаги на освоенных торфяниках являются атмосферные осадки и грунтовые воды, а на почвах напорного типа питания — грунтовые воды. Весенние влагозапасы определяются количеством зимних осадков.
Роль каждого из этих компонентов и их соотношение за вегетационный сезон изменяются в зависимости от погодных условий, УГВ, свойств почвы и вида сельскохозяйственной культуры. При высоком УГВ (0,5—0,7 м) водопотребление осуществляется за счет осадков и подпитывания без существенного расходования влаги в почве. Высота капиллярного подъема зависит от мощности торфа и степени разложения. На мощных слаборазложившихся торфах она достигает 143—161 см, на среднеразложившихся — 77—133 см, на сильноразложившихся — 46—87 см. В маломощных торфяных почвах, независимо от степени разложения, предельная высота капиллярного подъема влаги не превышает 70 см. Высота капиллярного поднятия больше на почвах, подстилаемых песками, и меньше на почвах, подстилаемых суглинками. И. Н. Скрынникова считает, что суглинки за счет набухания и сосущей способности могут переводить влагу из торфа в подстилающую породу.
Скорость подъема влаги в торфах низкая — 1 см в сутки. Поэтому в почвах со средним и хорошим разложением торфа при УГВ около 1 м роль подпитывания снижается и возрастает роль влагозапасов. При более глубоком УГВ главными источниками влаги становятся запасы ее в почве и атмосферные осадки. В этих условиях в годы с малым количеством осадков и высокой температурой воздуха в торфяных почвах ощущается недостаток влаги и снижается продуктивность растений.