Animacja: Bramer
woda gruntowa to cała woda, która przeniknęła przez powierzchnię ziemi i znajduje się w jednej z dwóch warstw gleby. Najbliższą powierzchnią jest „strefa napowietrzania”, w której szczeliny między glebą są wypełnione zarówno powietrzem, jak i wodą. Poniżej tej warstwy znajduje się” strefa nasycenia”, w której szczeliny są wypełnione wodą. Zwierciadło wody stanowi granicę między tymi dwiema warstwami. Wraz ze wzrostem lub spadkiem ilości wody gruntowej, poziom wody odpowiednio wzrasta lub spada. Gdy cały obszar pod ziemią jest nasycony, dochodzi do powodzi, ponieważ wszystkie późniejsze opady są zmuszone pozostać na powierzchni.
ilość wody, która może być przechowywana w glebie, nazywana jest „porowatością”. Szybkość, z jaką woda przepływa przez soilis jej „przepuszczalność”. Różne powierzchnie posiadają różne ilości wody i pochłaniają wodę w różnym tempie. Przepuszczalność powierzchni jest niezwykle ważna dla hydrologów, ponieważ gdy powierzchnia staje się mniej przepuszczalna, na powierzchni pozostaje coraz większa ilość wody, tworząc większy potencjał powodzi. Powodzie są bardzo powszechne zimą i wczesną wiosną, ponieważ zamarznięty grunt nie ma przepuszczalności, powodując odpływ większości wód deszczowych i roztopowych.
woda, która infiltruje glebę, spływa w dół, aż natknie się na nieprzepuszczalną skałę (pokazaną na szaro), a następnie przemieszcza się w bok. Miejsca, w których woda porusza się bocznie, nazywane są „warstwami wodonośnymi”. Wody gruntowe wracają na powierzchnię przez te warstwy wodonośne (strzały), które pustoszą się w jeziorach, rzekach i oceanach. W szczególnych okolicznościach wody gruntowe mogą nawet płynąć w górę w studniach artezyjskich. Przepływ wód gruntowych jest znacznie wolniejszy niż odpływ,z prędkościami Zwykle mierzonymi w centymetrach na dzień, metrach na rok, a nawet centymetrach na rok.