Nước ngầm được hình thành do nước trên bề mặt ngấm xuống, không thể ngấm qua tầng đá mẹ nên trên nó nước sẽ tập trung trên bề mặt, tùy từng kiến tạo địa chất mà nó hình thành nên các hình dạng khác nhau, nước tập trung nhiều sẽ bắt đầu di chuyển và liên kết với các khoang, túi nước khác, dần dần hình thành mạch ngước ngầm lớn nhỏ, tuy nhiên việc hình thành nước ngầm phụ thược vào lượng nước ngấm xuống và phụ thuộc vào lượng mưa và khả năng trữ nước của đất.

Trong chuyên ngành còn sử dụng thuật ngữ nước dưới đất để chỉ khái niệm gần như tương đương.

nước ngầm

Nước ngầm có nguồn gốc nội sinh: Nước được sinh ra trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất lớn của các hoạt động xâm nhập nông á núi lửa trẻ. Nguồn nước này một phần được phun lên mặt đất khi núi lửa hoạt động, phần còn lại được lưu giữ trong lòng đất tạo thành nước ngầm. Chưa thể tính được trữ lượng của loại nước ngầm nguồn gốc nội sinh này, nhưng nó giữ vai trò to lớn trong việc cung cấp nước thường xuyên cho các sông suối từ các vùng núi cao và sẽ cung cấp nước sinh hoạt một cách bền vững cho cư dân ở vùng núi cao, vùng trung du, hải đảo và sa mạc bằng một tổ hợp tối ưu các phương pháp địa chất, địa mạo, địa vật lý và khoan hoặc đào giếng để lấy nước ngầm một cách không khó lắm. Tuy vậy, với các vùng cao nguyên đá vôi còn đòi hỏi các nguồn ( núi lửa) phải đủ lớn để lấp nhét đầy các khe nứt và hang hốc của đá vôi, đồng thời có nhiều nước ngầm.. Với các quần đảo như Trường Sa, Cát Bà, Bạch Long Vĩ,các đảo như: Hòn Mê, Côn Đảo, … có kích thước đủ lớn, cần đặt vấn đề tìm, thăm dò và xây dựng các giếng khoan khai thác nước ngầm nguồn gốc nội sinh. Lâu nay, do quan niệm nước ngầm do trên mặt ngấm xuống thành các tầng chứa nước nên người ta tìm rất tốn tiền mà không ra.

Lưu lượng nước ngầm

Chiếm một lượng rất lớn so với lượng nước ta có thể nhình thấy được. Nước ngầm đóng góp lớn cho dòng chảy sông ngòi của nhiều con sông. Con người đã sử dụng nước ngầm từ hàng ngàn năm nay và vẫn đang tiếp tục sử dụng nó hàng ngày, phần lớn cho nhu cầu nước uống và nước tưới. Cuộc sống trên trái đất phụ thuộc vào nước ngầm cũng giống như là nước bề mặt. Nước ngầm chảy bên dưới mặt đất.

Một phần lượng mưa rơi trên mặt đất và thấm vào trong đất trở thành nước ngầm. Phần nước chảy sát mặt sẽ lộ ra rất nhanh khi chảy vào trong lòng sông, nhưng do trọng lực, một phần lượng nước tiếp tục thấm sâu vào trong đất.

Hướng và tốc độ di chuyển nước ngầm được tính thông qua các đặc trưng của tầng nước ngầm và lớp cản nước (ở đây nước khó chảy qua). Sự chuyển động của nước bên dưới mặt đất phụ thuộc vào độ thấm (nước thấm khó khăn hay dễ dàng) và khe rỗng của đá bên dưới mặt đất (số các khe hở trong vật liệu). Nếu các lớp đá cho phép nước chảy qua nó tương đối tự do thì nước ngầm có thể di chuyển được những khoảng cách đáng kể trong thời gian vài ngày. Nhưng nước ngầm cũng có thể thấm sâu hơn vào các tầng nước ngầm sâu ở đó nó sẽ mất hàng ngàn năm để di chuyển trở lại vào môi trường.

Lượng trữ nước ngầm

Một lượng lớn nước được trữ trong đất. Nước này vẫn tiếp tục chuyển động, có thể rất chậm, và nó vẫn là một phần của vòng tuần hoàn nước. Phần lớn nước ngầm là do mưa và lượng nước thấm từ lớp đất mặt. Tầng đất phía trên là vùng không bão hoà, trong tầng này lượng nước thay đổi theo thời gian, mà không làm bão hoà tầng đất. Bên dưới lớp đất này là vùng bão hoà, tất cả các khe nứt, các ống mao dẫn, và các khoảng trống giữa các phân tử đá được lấp đầy nước. Thuật ngữ “nước ngầm” được dùng để mô tả cho khu vực này. Một thuật ngữ khác của nước ngầm là “bể nước ngầm”. Bể nước ngầm là kho chứa nước ngầm khổng lồ và con người khắp nơi trên thế giới phụ thuộc vào nước ngầm trong cuộc sống hàng ngày.