Se realizaron experimentos de campo para analizar la efectividad del índice de estrés hídrico de cultivos (CWSI) obtenido mediante imágenes térmicas infrarrojas para indicar el estado hídrico de los cultivos y determinar el rango de umbral apropiado de CWSI para el trigo en diferentes etapas de crecimiento. Los resultados mostraron que la sensibilidad de los parámetros fisiológicos de las plantas al agua del suelo era diferente en las distintas etapas de crecimiento. La sensibilidad de la conductancia estomática (Gs) y la tasa de transpiración (Tr) al agua del suelo fue mayor que la del contenido relativo de agua en las hojas (LRWC) y la tasa fotosintética (Pn). Las características de la fisiología de las plantas y la biomasa (rendimiento) en cada etapa de crecimiento mostraron que la producción de las plantas no sufriría estrés por sequía siempre que el contenido de agua del suelo (SWC) se mantuviera por encima del 57.0% de la capacidad de retención de agua del suelo (FWC) durante la etapa de macollaje, el 63.0% de la FWC durante la etapa de floración y el 60.0% de la FWC durante la etapa de llenado. El análisis de correlación mostró que la correlación del CWSI con Gs, Tr y Pn era menor que la de LRWC y SWC en la etapa de macollaje. El CWSI estaba extremadamente correlacionado negativamente con SWC y LRWC (< 0.01), pero correlacionado negativamente de manera significativa con Gs, Tr y Pn (< 0.05). En la etapa de floración, el CWSI estaba extremadamente correlacionado negativamente con todos los parámetros fisiológicos y del suelo (< 0.01). El análisis de regresión mostró que el CWSI del trigo de invierno estaba correlacionado con la biomasa (rendimiento de grano) en una relación curvilínea en cada etapa de crecimiento. Cuando el CWSI aumentó hasta cierto punto, la biomasa y el rendimiento mostraron una tendencia a la disminución con el aumento del CWSI. Un análisis integral de todos los índices mostró que el CWSI puede ser utilizado como un índice de toma de decisiones para guiar el riego ahorrador de agua del trigo de invierno, siempre que el umbral de CWSI de las plantas se mantenga entre 0.26-0.38 durante la etapa de macollaje, 0.27-0.32 durante la etapa de floración y 0.30-0.36 durante la etapa de llenado, lo que no solo podría evitar los efectos adversos del estrés hídrico en la producción de cultivos, sino también lograr el propósito de ahorro de agua.