地膜覆盖栽培的最大效应是提高土壤温度，春季低温期间采用地膜覆盖白天受阳光照射后，0－10厘米深的土层内可提高温度1－6℃，最高可达8℃以上。进入高温期，若无遮阴，地膜下土壤表层的温度可达50－60℃，土壤干旱时，地表温度会更高。但在有作物遮荫时，或地膜表面有土或淤泥覆盖时，土温只比露地高1－5℃，土壤潮湿时土温还会比露地低0.5-1.0℃，最高可低3℃。夜间由于外界冷空气的影响地膜下的土壤温度只比露地高1－2℃。地膜覆盖的增温效应因覆盖时期、覆盖方式、天气条件及地膜种类不同而异。

　　由于薄膜的气密性强，地膜覆盖后能显著地减少土壤水分蒸发，使土壤湿度稳定，并能长期保持湿润，有利于根系生长。在旱区可以采用人工造墒、补墒的方法进行抗旱播种。在较干旱的情况下，0－25厘米深的土层中土壤含水量一般比露地高50%以上。随着土层的加深，水分差异逐渐减小。

　　地膜覆盖后的作物生旺盛，蒸腾耗水较多，在相同的管理情况下易呈现缺水现象，应注意灌水，防止干旱减产。由于地膜覆盖有增温保湿的作用，因此有利于土壤微生物的增殖，加速腐殖质转化成无机盐的速度加快，有利作物吸收。据测定，覆盖地膜后速效性氮可增加30－50%，钾增加10－20%，磷增加20－30%。地膜覆盖后可减少养分的淋溶、流失、挥发，可提高养分的利用率。但是，地膜覆盖下的养分，在作物生前期较高，而后期则有减少的趋势。生产蔬菜时，后期应注意追肥，否则影响产量。此外，地膜覆盖可以避免因灌溉或雨水冲刷而造成的土壤板结现象，可以减少中耕的劳力，并能使土壤疏松，通透性好。能增加土壤的总孔隙度1－10%，降低容重0.02-0.3克?厘米－3，可增加土壤的稳性团粒1.5%，使土壤中的肥、水、气、热条件得到协调。同时可防止返碱现象发生，减轻盐渍危害。