植物水分利用效率（Water Use Efficiency，WUE）是衡量植物在生長過程中能量轉化效率的一個重要指標，具體表現為植物消耗單位質量的水所製造的乾物質量，單位通常是g·kg-1。這個指標不僅反映了植物光合作用與水分生理過程的耦合效率，也是評價作物產量與用水量關係的重要參數，在水分虧缺條件下評價植物生長適宜度。
植物水分利用效率的研究涵蓋了多個尺度和範疇，包括葉片、全株、群體等不同水平，以及瞬時、內在和綜合WUE。研究方法主要包括光合氣體交換法和穩定碳同位素法，其中穩定碳同位素法是一種較為先進和準確的測定方法。
植物水分利用效率受多種因素影響，包括氣孔導度、光合效率、環境因子（如水分、光照、溫度、CO2濃度）以及個體因子（如代謝途徑、形態、基因型等）。了解這些影響因素對於提高水分利用效率和節約水資源具有重要意義。