一般に、水田と用水路の間には樋（とい）が渡してあり、水田と用水路がつながっている。また用水路は水田とほぼ同じ高さで設けられる。 用水路から離れた場所にある田については、用水路との間をつなぐ溝が掘られており、これが用水路兼排水路として使われる。
引水時は、用水路に堰板を入れるなどして水位を上げ、樋を開けて自然流入により田へ水を流し込む。 その後は堰板を樋に入れ、田と水路を分断する。 排水時にはまた樋を開け、高低差により排出する。 これにより、別段の動力を用いることなく給排水が可能になっており、起伏に富んだ日本の地形を活かした仕組みになっている。
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近代以降改良された用水路では、堰板の代わりに水門が設けられている場合もあるが、取水・排水の仕組みは同様である。 また用水路との間に高低差がある場合や、地下水を用いる場合などで、水車やポンプなどを用いて水を汲み上げる場合もあり、この場合は自然流入ではなく動力が必要になる。
なお、日本の一般的な水田においては、春から梅雨の頃に田に水を入れ、夏には一旦水を引く（これを中干しという）が、この時期に合わせて春に田へ入り産卵し、稚魚は田で産まれ育ち、排水とともに用水路に戻って、用水路の底で冬眠するドジョウなどの生きものが存在し、水田の生態系の一端を形成している。