AquaCrop моделирует конечную урожайность в четыре этапа (которые выполняются последовательно в каждом суточном временном интервале), как описано ниже. Эти четыре этапа легко понять, что обеспечивает прозрачность подхода к моделированию.

1.         Развитие зеленого покрова: в AquaCrop развитие листвы выражается через зеленый полог (ЗП), а не через индекс площади листьев. CC–- это доля поверхности почвы, покрытая пологом; она варьируется от нуля при посеве (т.е. 0% поверхности почвы покрыто пологом) до максимального значения в середине сезона, достигающего 1 при полном пологом покрове (т.е. 100% поверхности почвы покрыто пологом). Регулируя содержание воды в почвенном профиле каждый день, AquaCrop отслеживает стрессы, которые могут развиться в корневой зоне. Водно-почвенный стресс может повлиять на развитие листьев и, следовательно, на расширение полога, а при сильном стрессе может привести к раннему старению полога.

2.         Транспирация сельскохозяйственных культур: в хорошо увлажненных условиях транспирация сельскохозяйственных культур (Tr) рассчитывается путем умножения исходной эвапотранспирации (eTo) на коэффициент культуры (KcTr). Коэффициент культуры пропорционален CC и, следовательно, изменяется в течение всего жизненного цикла культуры в зависимости от моделируемого покрова. Водный стресс может не только влиять на развитие полога, но и вызывать закрытие стоматов и тем самым непосредственно влиять на транспирацию растений.

3.         Надземная биомасса: количество произведенной надземной биомассы (B) пропорционально суммарному объему транспирации культуры (ΣTr); коэффициент пропорциональности известен как водная продуктивность биомассы (WP). В системе AquaCrop WP нормируется с учетом влияния климатических условий, что делает нормированную водную продуктивность биомассы (WP*) действительной для различных мест, сезонов и концентраций углекислого газа.

4.         Урожайность сельскохозяйственных культур: смоделированная надземная биомасса объединяет все продукты фотосинтеза, усвоенные культурой за сезон. Урожайность (Y) получают из B с помощью индекса урожайности (HI), который представляет собой долю B, пригодную для уборки. Фактический HI получается в процессе моделирования путем корректировки эталонного индекса урожая (hIo) с учетом поправочного коэффициента на стрессовые воздействия.