Theo USGS, cơ quan về môi trường, tài nguyên của Bộ Nội vụ Mỹ, mặt đất ở khắp nơi trên quả địa cầu đều lưu trữ một lượng nước ngọt nhất định. Tại nhiều địa điểm, nước tồn tại với trữ lượng lớn và ở độ sâu mà con người có thể đào giếng hút nước để phục vụ các nhu cầu của mình.

Một lượng lớn nước ngọt được trữ dưới lòng đất. Lượng nước này vẫn chuyển động, dù có thể rất chậm và là một phần của vòng tuần hoàn nước. Hầu hết nước trong lòng đất có nguồn gốc từ mưa thấm xuống. Tầng trên của đất, nơi lượng nước thay đổi theo thời gian nhưng không làm đất bão hòa, được gọi là đới không bão hòa (hoặc là đới thông khí). Ở đây, áp suất cột nước lớn hơn áp suất khí quyển.

Bên dưới lớp này là đới bão hòa, được gọi là nước ngầm, được trữ trong tất cả các lỗ rỗng, vết nứt và khoảng trống giữa các hạt đất, đá. Dưới đó là các tầng ngậm nước, được bổ sung bởi lượng mưa thấm xuống đất, nhưng nhiều yếu tố địa chất, khí tượng, địa hình và con người cũng quyết định mức độ và tốc độ mà các tầng ngậm nước được bổ sung nước. Các loại đá có độ xốp và tính thấm quyết định cách nước di chuyển trong đá.

Đào giếng bơm nước có thể ảnh hưởng đến mực nước dưới mặt đất, nhất là ở vùng lân cận giếng. Tùy thuộc vào điều kiện địa chất và thủy văn của tầng ngậm nước, tác động lên mực nước ngầm có thể ngắn hạn hoặc kéo dài hàng thập kỷ và mực nước có thể giảm một lượng nhỏ hoặc cả chục mét. Việc bơm quá nhiều có thể hạ thấp mực nước ngầm đến mức các giếng không còn cung cấp nước nữa, khi đó giếng sẽ khô cạn.

Ngoài ra khai thác nước ngầm quá mức ở các đô thị có thể làm mực nước hạ thấp tạo ra lỗ hổng lớn trong tầng đất, dẫn tới sụt lún các công trình, gây thiệt hại về kinh tế cũng như tính mạng con người. Vì thế, việc khai thác nước ngầm cần được nghiên cứu kỹ.

Các báo các khoa học cho thấy nước mặn chiếm khoảng 97% lượng nước trên Trái đất, nước ngọt chiếm chưa đầy 3%. Trong lượng nước ngọt đó thì 30,1% là nước ngầm.

Nước trong các tầng ngậm nước dưới đại dương cơ bản là nước mặn, còn nước bên dưới bề mặt đất (nơi có sông suối và mưa rơi xuống, thấm vào lòng đất) là nước ngọt. Giữa nước mặn và nước ngọt dưới mặt đất cũng có một lớp chuyển tiếp.

Kim Ánh