集雨节灌是利用塘、堰、水窖，把雨水集存起来，在关键期用于灌溉。
在半干旱和半湿润易旱地区，降水有限，季节分布不均，年际变化大。一些国家分别采用了各种拦截雨水、减少蒸发和选用对雨水利用率高的作物等措施。如墨西哥自20世纪70年代初开始，在7个州对玉米、大麦、大豆和其他豆类等十多种作物，开发了多种类型的集水农业。中东各国则自古以来就实行集水农业，利用小农业集水区挖掘水池，拦截地面径流，保存雨水进行补充灌溉。
在我国干旱缺水地区，很难修建骨干水利工程，大都采用土办法解决现实的缺水困难。据不完全统计，到2000年，西北、西南、华北13个省、区共修建各类水窖、水池等微型蓄水工程464万个，总蓄水量135亿立方米，发展灌溉面积150多万公顷，解决了约2380万人、1730多万头牲畜的饮水困难，使近1740万人的温饱得以解决。“微”水不微，为旱地农业闯出了一条新路。
在作物缺水的关键时期进行补充灌溉，用很少的水量，就可能发挥很大的作用。科技工作者的试验表明：玉米每6667平方米补灌50立方米，可以比旱地增产320千克；宁夏西吉县1998年统计，全县采用集雨节灌的地膜平均每6667平方米产玉米440千克、小麦2058千克、蔬菜1603千克，与传统种植方式比较，增产率分别为476％、558％、138％。
目前在全球范围内，以缺水著称的以色列，节水农业的研究和开发居世界领先水平。以色列农业自然资源条件十分恶劣，人均水资源只有370立方米，每6667平方米平均252立方米，三分之二的国土是沙漠。但其农业增长速度20世纪六七十年代即达12％，80年代为75％。90年代初期，人均国民生产总值超过13000美元，进入发达国家行列，这是由于全面实施“高投入、高技术的节水创汇农业战略”起了决定性的作用。
近几十年来，我国对节水农业的研究与应用非常重视，投入的研究经费已达数千万元，投入的工程建设经费已达几百亿元。取得了一批具有较高水平的农业高效用水科研成果，如管道输配水、渠道防渗、薄膜覆盖、膜上灌、间歇灌、节水灌溉技术、旱地农业技术、种衣剂、抑蒸剂等。节水农业的发展推动了我国节水工程的建设，也为节水的产业化创造了有利条件。
