Väčšina vody na svete je slaná voda obsiahnutá väčšinou v oceánoch, ktoré pokrývajú zem. Iba asi 2,5 percenta z celkovej globálnej vody predstavuje sladká voda. Sladká voda sa nachádza v ľadovcoch a ľadových čiapočkách a asi 30 percent tvorí podzemná voda, ktorá zahŕňa jazerá a rieky. Podzemná voda sa vyskytuje takmer všade, kde sa pevnina nachádza - od močiarov až po skalnaté terény. Keď podzemná voda vyplní všetky póry v pôde alebo hornine, hovorí sa o nej, že je „nasýtená“. Hranica je vodná hladina medzi nasýtenou a nenasýtenou pôdou a je ovplyvnená dažďom, snehom, zavlažovaním, suchom a aktívnymi vrtmi v oblasti. Väčšina čerstvej vody na humánne použitie pochádza z podzemných vôd.
Vlastnosti vodnej tabuľky
Pôdna vlhkosť pod povrchom krajiny sa vyskytuje v dvoch zónach: nenasýtená zóna a nasýtená zóna. Priestory alebo póry medzi zrnkami piesku, pôdy alebo hornín sú zaplnené iba čiastočne alebo vôbec s vodou v nenasýtenej zóne, zatiaľ čo priestory sú úplne naplnené vodou v nasýtenej zóna. Vodná vrstva vymedzuje hranicu medzi týmito dvoma vrstvami. Tenká vrstva tesne nad hladinou podzemnej vody sa nazýva „kapilárny okraj“. Kapilárna časť je od niekoľkých centimetrov (asi 1 palca) na 60 centimetrov (asi 2 stopy) hrubé a je tvorený ťahaním vody z nasýtenej zóny kapilárnym pôsobením. Hĺbka hladiny podzemnej vody sa líši v závislosti od zloženia pevniny, od nuly v močaristých oblastiach až po hĺbku viac ako 25 metrov. Niektoré vodné plochy sa pretínajú s jazerami a riekami a sú nimi upravené. Vodné stoly nie sú ploché alebo vodorovné: často kopírujú stavbu krajiny a sú zvyčajne mierne sklonené, čo spôsobuje odtok podzemnej vody.
Toky podzemnej vody
Zrážky, ako napríklad dážď, sa dostávajú do potokov a jazier a presakujú do zeme. Tiahnutím smerom nadol gravitáciou začne voda vypĺňať prázdne alebo čiastočne prázdne miesta v pôde alebo medzi časticami horniny. Keď prenikajúca voda dosiahne hladinu podzemnej vody a nasýtenú zónu, začne sa pohybovať vodorovne so spodnou vodou. Podzemná voda v nasýtenej zóne prúdi z vyšších do nižších nadmorských výšok. Na rozdiel od toku vody v potokoch a riekach sa podzemná voda pohybuje veľmi pomaly. Pohyb v piesočnatej alebo štrkovitej pôde môže byť milimetre za deň a v hline môže byť pohyb ešte pomalší.
Faktory ovplyvňujúce rýchlosť podzemných vôd
Hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi rýchlosť prúdenia podzemnej vody sú pórovitosť, počet dostupných otvorených priestorov v pôde alebo hornine; priepustnosť, vzájomná prepojenosť pórov; a hydraulický gradient, sklon hladiny podzemnej vody. Rýchlosť podzemnej vody sa zvyšuje so zvyšujúcou sa priepustnosťou a hydraulickým gradientom. Piesok, štrk, pieskovec a niektoré druhy kryštalických hornín umožňujú ľahký tok podzemnej vody, zatiaľ čo jemnozrnné sedimenty, ako sú bridlice a bahno, bránia ľahkému pohybu podzemnej vody.
Podzemné vodné kolektory
Vodonosné vrstvy sú podzemné nádrže, ktoré zadržiavajú bohatú podzemnú vodu v póroch alebo priestoroch. Väčšina čerstvej pitnej vody na svete sa čerpá z vodonosných vrstiev. Niektoré zvodnené vrstvy sú tvorené vrstvami tvorenými pôdou alebo podložím bohatým na hlinu. Topiaci sa sneh alebo dážď vytvára nad medznou vrstvou nasýtenú zónu, pretože sa zabráni presakovaniu vody za medznú vrstvu. Prietok zvodnených vrstiev závisí od gravitácie a tlaku vytvoreného prevýšením pevniny. Uzavreté vodonosné vrstvy zadržiavajú podzemnú vodu pod tlakom, zatiaľ čo podzemné vodonosné vrstvy nie sú pod tlakom a pri prepichnutí hladina nezvýši nad hladinu podzemnej vody.