Večino svetovne vode predstavlja slana voda, ki je večinoma v oceanih, ki pokrivajo zemljo. Samo približno 2,5 odstotka celotne svetovne vode je sladka voda. Sladko vodo najdemo v ledenikih in ledenih kapicah, približno 30 odstotkov pa je podtalnice, ki vključuje jezera in reke. Podtalnica se pojavlja skoraj povsod, kjer je kopno - od močvirja do skalnatih terenov. Ko podtalnica zapolni vse pore v tleh ali kamninah, naj bi bila zemlja "nasičena". Vodna gladina je meja med nasičenimi in nenasičenimi tlemi in nanj vplivajo dež, sneg, namakanje, suša in aktivni vodnjaki v območje. Večina sladke vode za človeško uporabo prihaja iz podtalnice.
Značilnosti vodne mize
Vlaga tal pod površino kopnega se pojavlja v dveh conah: nenasičenem območju in nasičenem območju. Prostori ali pore med zrni peska, zemlje ali kamnin so le delno ali sploh ne zapolnjeni z vodo v nenasičenem območju, medtem ko so prostori v celoti napolnjeni z vodo v nasičenih območju. Vodna gladina razmejuje mejo med tema dvema plastema. Tanka plast tik nad vodno gladino se imenuje "kapilarni rob". Kapilarni rob je od nekaj centimetrov (približno 1 palca) do 60 centimetrov (približno 2 čevljev) debeline in nastane tako, da se s kapilarnim delovanjem voda potegne iz nasičenega območja. Globina gladine vode je odvisna od sestave kopnega, od nič na močvirnatih območjih do več kot 25 metrov (300 čevljev) globoko. Nekatere vodne gladine se sekajo z jezeri in rekami in jih spreminjajo. Vodne gladine niso ravne ali vodoravne: pogosto sledijo konformaciji kopnega in so običajno rahlo nagnjene, zaradi česar podtalnica teče.
Pretoki podtalnice
Padavine, na primer dež, vstopijo v potoke in jezera ter se pretakajo v tla. Vlečena navzdol s pomočjo gravitacije začne voda zapolnjevati prazne ali delno prazne prostore v tleh ali med delci kamnin. Ko infiltrirana voda doseže vodno gladino in nasičeno območje, se začne premikati vodoravno s podtalnico. Podtalnica v nasičenem območju teče z višjih na nižje višine. Za razliko od pretoka vode v potokih in rekah se podtalnica giblje zelo počasi. Gibanje v peščeni ali prodnati zemlji je lahko milimetrov na dan, v glini pa je lahko še počasnejše.
Dejavniki, ki vplivajo na hitrost podtalnice
Glavni dejavniki, ki vplivajo na hitrost pretoka podzemne vode, so poroznost, število razpoložljivih odprtih prostorov v tleh ali kamninah; prepustnost, medsebojna povezanost por; in hidravlični nagib, naklon vodne gladine. Hitrost podtalnice se povečuje z naraščajočo prepustnostjo in hidravličnim gradientom. Pesek, gramoz, peščenjak in nekatere vrste kristalnih kamnin omogočajo lahkoten pretok podtalnice, medtem ko drobnozrni sedimenti, kot sta skrilavci in mulj, preprečujejo enostavno gibanje podtalnice.
Podzemni vodonosniki
Vodonosniki so podzemni zbiralniki, ki v pore ali prostorih zadržujejo veliko podtalnice. Večina sveže pitne vode se pobere iz vodonosnikov. Nekatere vodonosnike ustvarjajo plasti, sestavljene iz gline bogate zemlje ali podlage. Tajanje snega ali dežja ustvarja nasičeno območje nad zadrževalno plastjo, ker je preprečeno, da bi voda pronicala nad zadrževalno plastjo. Pretok vodonosnikov je odvisen od gravitacije in pritiska, ki ga ustvarja višina zemlje. V zaprtih vodonosnikih je podtalnica pod pritiskom, medtem ko v omejenih vodonosnikih ni tlaka in gladina vode ne bo dvignjena nad vodno gladino, če jo prebodemo.