手軽に作れる自作給水装置の多くは、電気を使わない物理現象を応用しています。その代表格が、ペットボトル自動水やり器や毛細管現象給水紐、そしてサイフォンの原理水やりです。これらは構造が極めてシンプルな反面、原理を誤解して設置すると給水が途中で止まったり、逆に数時間でボトル内の水がすべて流れ出たりする事態に直面します。
まず、手芸用のアクリル紐や不織布、マイクロファイバークロスを利用する「毛細管現象」を用いた方式です。液体が細い管や繊維の隙間を表面張力によって吸い上げられる現象を利用し、水槽から植物の根元へ持続的に水分を輸送します。この仕組みで決定的に重要なのは「高低差と繊維の揚水限界」です。一般的な綿コードやアクリル紐が重力に逆らって水を持ち上げられる高さは実質10〜15cm程度が限界であり、水面がそれより低くなると給水能力は激減します。
一方、ダイソーやセリアなどの自動水やり機自作100均アイテムとして人気の「給水キャップ（土に差し込む円錐状ノズル）」は、密閉されたペットボトル内部の気圧差（大気圧と水頭圧の均衡）を利用しています。土壌が乾燥して空気孔から空気がボトル内に入ると水が一滴ずつ浸透し、土が湿ると空気の流入が遮断されて水流が止まるという自己制御機構です。しかし、土の粒子サイズやノズルの目詰まりによってこの圧力バランスは容易に崩れます。
サイフォンの原理を利用した点滴システムでは、水源の水面を鉢植えの土表よりも高い位置に置き、チューブ内を満水（プライミング）にして連続給水を行います。高低差が大きすぎると流量が過大になり、わずか半日でタンクが空になる危険性があるため、コックやピンチコックによる微細な流量調整が必須となります。
