При вивченні водних дефіцитів було виявлено, що у рослин вони мають складний і неоднозначний зв'язок із в'яненням. У особин із слабко розвиненою механічною тканиною в'янення проявляється при щонайменшому зниженні обводнення клітин, коли водний дефіцит ще суттєво не розвинувся і не веде до розладу життєдіяльності рослини. Навпаки, у рослин з дуже розвиненою у листках системою механічних тканин (такі рослини називають склерофітами) в'янення настає лише на найпізніших фазах водного дефіциту або взагалі не настає навіть при загибелі рослини від нестачі води. Так, у ніжних листках огірків в'янення реєструється при водному дефіциті 0,5– 1,0%, а у типового склерофіта соняшнику – тільки при 20-30%. Лише в порівняно небагатьох рослин між розміром водного дефіциту і в'яненням є суттєва взаємозалежність. Загалом у більшості сільськогосподарських рослин порушення життєздатності і продуктивності, викликані водним дефіцитом, починаються раніше, ніж рослина зав'яне. Висновок про ступінь водного дефіциту рослин за їх в'я ненням є непрофесійним.
Встановлено, що водний дефіцит, який розвивається, викликає лавиноподібний потік порушень у обміні речовин і життєдіяльності рослини. Вони полягають у зміні клітинного метаболізму з накопиченням низькомолекулярних органічних сполук, гальмуванні фотосинтезу часто з ушкодженням тилакоїдів хлоропластів, анатомо-морфологічних зрушеннях, затримці росту. Найуразливішими для водного дефіциту є старі тканини і клітини. Так, у томатів в посуху першими в'януть і гинуть нижні листки, а молоді тканини верхівки рослини довше чинять опір водному дефіцитові.
Одним із проявів водного дефіциту є зміна форми внутрішньоклітинної води. Він не просто зменшує обводненість клітин, а й значно змінює співвідношення між різними формами внутрішньоклітинної води. Наприклад, як виявив А.М. Алексеев, у пшениці водний дефіцит збільшує частку вакуолярної води з 29 до 44%. Оскільки вільна вакуолярна вода утримується клітиною з меншою силою, ніж іншій форми, то водний дефіцит створює передумову для подальшого прогресуючого зневоднення клітин.
