地下水從降水開始，一部分雨水自然或人工滲入地下，成為地下水。剩余的降水被植物利用，蒸發或變成地表水徑流，這可能會增加其他地區的地下水位，也可能因地表水流過的地質狀況而被地下水外流增加。 地下水對于在含水層上或附近建立的社區或填充構成土壤的巖石或沙子中的裂縫的地下水層至關重要。構成全球淡水供應量約30％的地下水層被用于許多目的，包括灌溉，私人飲用水和市政供水。     地下水是一個國家灌溉農田能力的關鍵部分。灌溉系統每天消耗約533億加侖的地下水。這種用法可以與1990年代相比較，當時中國每天僅使用22億加侖進行灌溉。關于全世界用于飲用水的地下水的信息是有限的，但是據估計，全世界三分之一的人口依賴地下水作為其飲用水的主要來源。超過1.3億中國家庭經常依賴私人地下水井。中國約33％的公共水系統使用地下水源。在公共和私人水井之間，約有44％的中國人口依靠地下水來獲取飲用水。包括飲用水和農業，以及地下水的其他用途（例如制造，采礦和熱電），每天使用的地下水為796億加侖。

    了解地下水位很重要，其原因有很多，包括了解靜態和抽水條件下的含水層水位，確定水位如何與當地地表水源相互作用以及了解地表發育如何影響含水層。地下水井的水位可能很高；但是它可能仍然不適合用于飲用水。水很容易被污染，因為它是一種非常好的溶劑，并且可以包含許多溶解的化學物質。雨水或地表水在滲入地下時會與受污染的土壤接觸，從那時起，雨水或地表水可能會被污染，并將污染從土壤帶到地下水層。當液態有害物質滲透到土壤或巖石中時，地下水也可能被污染。     一般介質經常忽略的一種地下水污染源是周圍巖石和土壤中天然化學物質的污染。地下水不是一成不變的，它在穿過地面時會溶解巖石和土壤以及其中可能包含的任何化學物質。例如，砷和硒之類的有毒化學物質在某些類型的巖層中很常見，在這些地點附近的地下水必須經過處理后才能用作飲用水水 源。