Fast überall auf der Erde gibt es trinkbares Wasser im Boden – jedoch in verschiedener Menge, Form oder Tiefe. Selbst unter der Sahara, dem Symbol totaler Trockenheit, ist Wasser vorhanden: Schätzungsweise 650 000 Kubikkilometer sind unter einer Fläche von etwa 6,5 Millionen Quadratkilometern Land verteilt. Fast der gesamte Weltvorrat an Süsswasser ruht im Erdinnern – etwa acht Millionen Kubikkilometer oder 97% der gesamten verfügbaren Menge. Man nimmt an, dass die Hälfte dieses enormen Wasservorrats weniger als 800m tief unter der Erdoberfläche liegt und damit einigermassen leicht zugänglich ist

Das meiste unterirdische Wasser ist ständig in Bewegung, zu guter Letzt tritt es an der Oberfläche wieder heraus: sei es von der Schwerkraft unter abschüssigem Gelände in Quellen oder Flüsse getrieben, sei es von Pflanzen aufgesogen oder vom Menschen hochgepumpt. Es bewegt sich unsichtbar unter der Erde und versorgt doch Haushalte, Pflanzen, Oasen und Fabriken.

Beschaffenheit und Bewegung des Grundwassers sind nicht geheimnisvoller als die des Wassers an der Oberfläche oder in der Luft. In welcher Umgebung Wasser auch auftritt, zeigt es die üblichen Eigenschaften und gehorcht den allgemeinen Gesetzen der Physik und der Chemie. Die Schwerkraft zieht das Wasser vom Himmel herab unter die Oberfläche der Erde, verteilt es in den durchlässigen Schichten der Erdkruste und beeinflusst die Richtung in die es fliesst.

Überall wo Niederschläge die Erde berühren, sickert ein Teil des Wassers ein. Es dringt weiter nach unten, bis es in einer bestimmten Tiefe von undurchlässigem Gestein aufgehalten wird, gleichzeitig verbreitet sich das Wasser auch horizontal, so dass eine grosse Menge Erde mit Wasser gesättigt wird. Das Wasser durchdringt das lockere Erdreich und bewegt sich in dem durchlässigen Boden von Pore zu Pore.

Der Anteil des Wassers, das im Untergrund versickert, ändert sich mit der Beschaffenheit des Bodens. Ist der Boden trocken und durchlässig wie in der Wüste, so versickert viel.

Die oberste Lage der Erdoberfläche besteht zum grossen Teil aus porösem, ziemlich lockerem Material, hauptsächlich Sand, Kies, und verfaulter Vegetation. Unter dem grössten Teil dieser Schicht liegt poröses Gestein wie Sandstein oder Kalkstein. Darunter folgt überall das Grundgestein, das wegen seines schmelzflüssigen Ursprungs kompakt und vollkommen wasserundurchlässig ist. Alle Schichten oberhalb dieses undurchlässigen Grundgesteins führen Grundwasser.

Nach ihrem Wassergehalt teilt man sie in zwei Bereiche ein: die Zone der Durchlüftung und die Zone der Wassersättigung.

Wenn das Wasser in den Boden sickert, gelangt es zunächst in die Zone der Durchlüftung, eine Übergangszone, in der das Erdreich sowohl Wasser als auch Luft enthält. Die Durchlüftungszone endet nach unten in einer feuchten Region, dem Kapillarsaum. Das dort vorhandene Wasser stammt aus der noch tiefer liegenden Zone der Wassersättigung und ist durch Kapillarwirkung heraufgezogen worden.

Die tiefer gelegene feuchte Schicht, die Zone der Wassersättigung, ist der wichtigste Wasserspeicher. Dort hinein ragen die Ziehbrunnen. In Quellen, Flüssen und Seen tritt das Wasser dieser Schicht auf natürliche Weise an der Erdoberfläche zutage. Der Grundwasserspiegel ist dort wo der obere Rand der Wassersättigungszone an den Kapillarsaum grenzt.