从水力学中得知，能量是水体发生流动的驱动源。按照伯努利（Bernoulli D）方程，流场中单位重量（mg=1）的水体所具有的能量可用水头来表示，包括如下的3个部分。
图一
（1）位置水头z：水体到基准面的坚直距离，代表单位重量的水体从基准面算起所具有的位置势能；（A的位置水头简单记，A点到基准面的高度）
（2）压力水头z+μ/γw：水压力所能引起的自由水面的升高，表示单位重量水体所具有的压力势能；（A的压力水头，简单记，A点到测管自由水面的高度）
（3）流速水头：表示单位重量水体所具有的动能。（可忽略）
图二
总水头就是上述三者之和，总水头h的物理意义为单位重量水体所具有的总能量。
由图一可见，如果将一根测压管安装在水流场中的A点时，我们将位置水头与压力水头之和称为测管水头。一点的测管水头代表的是该点单位重量水体所具有的总势能。由于土体中渗流阻力大，故渗流流速v在一般情况下都很小，因此总水头可近似用测管水头来代替。
图三
注意，上述所有的水头都是从基准面算起的。
还有一个重要的概念就是水头损失，即总水头差。
图四
如上图，A、B两点的水头损失就是A的总水头与B的总水头的差，即Δh=hA-hB。
