I sedimenti che compongono le falde acquifere devono essere permeabili e porosi, permettendo all'acqua di attraversarli. L'acqua di una falda acquifera è generalmente estremamente pulita, poiché i sedimenti fini intrappolano particelle e batteri, fungendo da filtro naturale. I sedimenti che tendono a formare le migliori falde acquifere comprendono arenarie, calcari, ghiaie e, in alcuni casi, rocce vulcaniche fratturate.
Arenaria
Sebbene la sabbia sia molto porosa, una volta compattata e cementata nella roccia perde gran parte del suo spazio poroso. Tuttavia, le acque sotterranee possono ancora essere trasmesse attraverso le articolazioni e le fratture. L'arenaria può essere molto grande poiché i letti di arenaria possono estendersi su aree estese. Molte delle falde acquifere di arenaria negli Stati Uniti sono incorporate in scisti e siltiti. Di conseguenza, l'acqua in queste falde acquifere è considerata in condizioni confinate perché la roccia circostante è impermeabile.
Calcare
Il calcare è il tipo più comune di falda acquifera di rocce carbonatiche. Molti di essi iniziano come depositi in ex ambienti marini, dove i sedimenti si litificano e si compattano. Le fessure e le giunture nel calcare sono generalmente realizzate mentre la roccia si dissolve lentamente in acqua leggermente acida, lasciando spazi per il flusso delle acque sotterranee. A volte si formano caverne che trattengono l'acqua e si estendono per migliaia di piedi. Spesso le fessure e i giunti nel calcare formano una rete di collegamento, migliorando ulteriormente il flusso dell'acqua.
Ghiaia
La ghiaia costituisce una buona falda acquifera perché è estremamente permeabile e porosa. I grandi pezzi di sedimento creano spazi porosi significativi attraverso i quali l'acqua può viaggiare. Spesso, la ghiaia deve essere circondata da un tipo di terreno meno permeabile, come argilla ricca o roccia impenetrabile. Quando la ghiaia cementa, tuttavia, diventa conglomerata e perde la sua permeabilità.
Rocce vulcaniche fratturate
In alcuni casi, le rocce vulcaniche fratturate, come i basalti colonnari, costituiscono buoni acquiferi. Le zone di macerie circondano i vulcani e sono costituite da particelle di grandi dimensioni che, come la ghiaia, sono molto porose e permeabili. La variazione tra i sedimenti di roccia vulcanica deriva in gran parte dal tipo specifico di sedimento e dal modo in cui è stato espulso. Le rocce piroclastiche hanno un'elevata permeabilità e pori dilatati. I flussi basaltici sono generalmente fluidi e hanno ampi pori che consentono il passaggio dell'acqua.