Los procesos vinculados al intercambio de carbono y agua están relacionados con la asimilación de cultivos, el consumo de agua, el control del crecimiento y desarrollo de los cultivos, y, en última instancia, determinan el rendimiento de los cultivos. Por lo tanto, estudiar las características de las limitaciones hídricas de los cultivos y sus factores de control a múltiples escalas es de gran importancia para la estabilidad de la producción de alimentos a nivel regional y global y la seguridad alimentaria. Empleando observaciones de campo y una revisión exhaustiva de la literatura, este estudio investiga la máxima eficiencia en el uso del agua del trigo y sus factores determinantes tanto a nivel de hoja como de dosel (ecosistema). Los resultados demuestran una notable consistencia y límites bien definidos en la máxima eficiencia en el uso del agua a través de diversas regiones climáticas y variedades de trigo, tanto a nivel de hoja como de ecosistemas agrícolas. A nivel de hoja, la máxima eficiencia en el uso del agua del trigo fue de 4.5 g C mg HO, mientras que para los ecosistemas agrícolas de trigo, en una escala diaria, la máxima eficiencia en el uso del agua fue de 4.5 g C kg HO. Mientras tanto, la máxima eficiencia en el uso del agua de los ecosistemas agrícolas de trigo disminuyó continuamente con el aumento de las escalas de tiempo, con valores de 6.5, 4.5, 3.5 y 2 g C kg HO para escalas instantáneas, diarias, semanales y mensuales, respectivamente. Los factores ambientales, principalmente el déficit de presión de vapor, la luz y el contenido de agua en el suelo, ejercen un control significativo sobre la eficiencia en el uso del agua a nivel de hoja. De manera similar, la máxima eficiencia en el uso del agua de los ecosistemas agrícolas fluctúa en respuesta a las variaciones diarias en los elementos meteorológicos. Los cultivos C3 como el trigo exhiben una notable resiliencia en sus patrones de intercambio de carbono y agua a través de diversas condiciones ambientales. Los hallazgos de la investigación actual pueden servir como referencia para mejorar la eficiencia en el uso del agua de los cultivos.