低温水通过与地下水进行热量交换，将会导致土壤中的温湿度发生改变。通过研究表明，在等温条件下的土壤温度分布和变化是通过水的理化性质（ 粘滞性、密度、表面张力等） 影响，进而影响到基质势、溶质势以及土壤水动力学参数，反过来又会影响土壤温。自21世纪初，国内外专家立足不同领域用土壤水分温度仪对土壤中水分和温度的有关问题开展了大量研究.研究表明，当温度升高后，土壤中的空隙更容易被水填充而形成水流通道；对不同温度条件下土壤水分运动过程进行了入渗试验，认为温度越高，湿润锋到达设定位置需要的时间越短。

通过室内试验认为温度变化对土壤的饱和导水率具有显着影响。利用饱和多孔介质水热耦合运移数学模型，分析了流入河道的水库下泄低温水水位和水温对地表水、地下水交错带温度场的影响规律，认为河道水位升降明显决定着受影响的温度场区域范围大小。通过土壤水分温度仪进行野外试验认为上层土体水分含量的增加是下层土体水分在温度梯度驱动下向上层迁移造成的，并认为固态水含量是土壤温度和土体含水量综合作用的结果。对坡面薄层水流影响下的土壤温度场分布进行了数值分析，认为坡面薄层水流与土壤表面之间温度梯度直接影响到坡面薄层水流换热系数的大小，从而改变土壤温度的变化规律。