一、地膜覆蓋對改良土壤的作用
瓜畦覆蓋地膜後，能避免雨水和灌溉水對畦面土壤的直接衝刷和淋溶作用，減少了土壤中營養成分的淋溶損失，也防止了土壤的板結。
蓋地膜後可使膜下的土壤保持疏鬆狀態，有利於西瓜根系的生長發育。據有關試驗測定，瓜畦蓋地膜後，土壤容重可降低6%～10%，土壤孔隙度則增加20%，土壤中的氣、液、固三相比例與未蓋膜者相比，氣相和液相的比重增加，固相減少，土壤的通透性能得到明顯改善。
由於瓜畦覆蓋地膜，土壤的溫度、溼度和通透性條件都有利於土壤微生物的繁殖活動，特別是好氣性細菌和消化細菌數量明顯增加，促進了土壤有機質的分解。
據有關試驗測定，地膜覆蓋的土壤中速效氮和速效磷含量，比未蓋地膜的增加32%和28%，表明地膜覆蓋提高了土壤中植株根系可利用的營養含量和肥料利用率，又減少了土壤養分因雨水淋溶的損失，有培肥地力的顯著效果。
土壤表面覆蓋地膜後，由於防止了地表水分蒸發，抑制了鹽分隨地下水上升和地表土壤中鹽分積累，避免和減輕了土壤鹽漬化，能使土壤中總鹽含量下降50%以上，也有利於西瓜在輕鹽鹼地的正常生長。
二、地膜覆蓋對減少西瓜病蟲害與防除雜草的作用
西瓜採用地膜覆蓋栽培後，由於畦面蓋膜的隔離作用減少了土壤中病菌傳播、侵染的機會，同時蓋地膜後減少了灌溉次數，改變了灌溉方式，也可減輕枯萎病的危害。
另外，由於地膜的反光作用，能減少瓜田有翅蚜蟲的數量，特別是銀灰色地膜對蚜蟲有明顯的驅避作用。黃守瓜成蟲因不易在瓜苗周圍地膜上產卵，幼蟲對瓜苗為害也減少。所以西瓜採用地膜覆蓋栽培能有效減輕病蟲為害程度。
地膜對雜草也有一定防除作用，一是陽光照射的地膜下土表溫度可達40℃～60℃，形成高溫、高溼和密閉環境，使雜草種子迅速萌發後高溫致死；二是地膜緊貼土表，對已生長的雜草有物理抑制作用。但普通地膜的除草效果有限，主要對雙子葉雜草幼苗有高溫致死效應，對多年生宿根性雜草基本無效，特別是當地膜出現破洞時，雜草會生長更旺。
在雜草多地塊一般可採用黑色除草地膜，能抑制雜草的光合作用，對各種類型雜草都有較好的防除效果。
三、地膜覆蓋對西瓜早熟增產的作用
由於西瓜園覆蓋地膜對升高地溫、培肥地力、改善土壤物理性狀等多方面具有良好效應，這些效應又對促進西瓜生長、實現早熟增產有重要作用。
西瓜的根系生長需要通透性良好的土壤，蓋地膜后土壤環境的水、氣、固相比例更有利於西瓜根系的發育，使西瓜根量增加、根系發達。
同時由於蓋地膜后土壤保溫性能提高，保墒性好，春播地膜西瓜出苗期比同期露地西瓜縮短1周，出苗率能達到95%以上，而且苗齊苗壯。
據試驗測定，地膜覆蓋栽培西瓜的胚軸粗度、莖蔓長度、展葉速度、葉片大小和數量、單株總面積和葉片同化能力均明顯高於不露地西瓜，西瓜果實的發育速度也快於不覆膜對照。
據試驗資料，普通西瓜覆蓋地膜栽培後能提前成熟10天，單瓜重增加20%以上，畝產增加30%～50%。