O princípio de absorção de água dos agentes retentores de água é o mesmo dos SAPs gerais. A cadeia molecular de alto eletrólito molecular repele o grupo amida e o grupo carboxila na água, causando a força de expansão da cadeia molecular e a interação devido à restrição da força de expansão da cadeia molecular causada pelos pontos de reticulação. Tomando PAM poliacrilamida como exemplo, o agente de retenção de água terá um grande número de grupos amida e hidrofílicos de carboxila, que pode usar a pressão osmótica gerada pela diferença de concentração entre os íons e os grupos dentro da resina e os componentes da solução aquosa, Bem como a afinidade entre o eletrólito molecular alto e a água, para absorver uma grande quantidade de água até que a diferença de concentração desapareça. O ponto de equilíbrio entre a elasticidade da borracha, que controla o agente de retenção de água para atingir o nível de absorção de água desejado, é onde reside sua aparente capacidade de absorção de água.
Devido à reticulação da estrutura molecular, a parte absorvente de água da rede molecular não pode ser espremida por métodos físicos gerais, que desempenham um papel na retenção de água. Portanto, para a mesma composição de polímero catiônico de poliacrilamida, quanto menor o grau de reticulação, maior a taxa de absorção de água e menor sua retenção de água, estabilidade e resistência à solidificação, e vice-versa. Portanto, para o uso a longo prazo de agentes de retenção de água, um maior grau de reticulação é necessário internacionalmente, e a busca de alta taxa de absorção de água e velocidade não é o objetivo final. Por exemplo, para PMA de poliacrilamida floculante, sua taxa aparente não é alta e a taxa de absorção de água varia muito dependendo do tamanho das partículas. O agente de retenção de água de alta resistência após a absorção de água tem uma certa forma, não é fácil de desintegrar e é propício para a ventilação do solo. A absorção e liberação de água são reversíveis.
Os agentes retentores de água são divididos em duas categorias principais: uma é PAM poliacrilamida-materiais reticulados de copolímero de ácido acrílico (PAM poliacrilamida, poliacrilato de sódio, poliacrilato de potássio, poliacrilato de amônio, etc.), e o outro são materiais reticulados de copolímero de sal de ácido acrílico enxertado com amido (sal de ácido acrílico enxertado com amido).
PAM poliacrilamida é um cristal granular branco, composto principalmente de: acrilamida 65%-66% + acrilato de potássio 23%-24% + água 8%-10% + agente de reticulação 0,5%-1,0%. Nos mercados internacionais, a maioria dos agentes retentores de água produzidos na França, Alemanha, Japão, Estados Unidos e Bélgica são produtos desse tipo de composição. Este produto tem as características de uma longa vida útil e uma capacidade de retenção de água a longo prazo no solo por cerca de 4 anos, mas sua capacidade de absorção de água diminuirá gradualmente ano a ano. De acordo com observações de experimentos de florestamento em áreas de loess, a taxa de absorção de água de florestamento com este tipo de agente retentor de água mantida em 100-120 vezes no primeiro ano, diminuiu 20%-30% no segundo ano, diminuiu cerca de 40%-50% no terceiro ano e diminuiu mais no quarto ano.
Os copolímeros de sal de ácido acrílico enxertado com amido são cristais granulares brancos ou amarelos claros, compostos principalmente por: amido 18%-27% + sal de ácido acrílico 62%-71% + água 10% + agente de reticulação 0,5%-1,0%. Quando usado para retenção de água em áreas de florestamento, a vida útil deste tipo de produto geralmente só pode ser mantida por mais de um ano, mas tem excelentes propriedades, como alta taxa de absorção de água e velocidade. De acordo com experimentos comparativos sobre absorção de água do extrato de loess, este tipo de agente retentor de água pode absorver 150-160 vezes seu próprio peso de água dentro de 15-20 minutos após encontrar água.