Trên trái đất có 3 nguồn nước chính: nước mưa, nước mặt, nước ngầm. Nước mưa phân bố không đều, lượng mưa có giới hạn thời gian mưa ngắn, nước mặt khai thác quá mức ngày càng suy giảm về khối lượng chất lượng biến đổi liên tục, khai thác nước ngầm cho chất lượng nước tốt, lưu lượng ổn định theo thời gian.
- Khái niệm:
Nước ngầm được sử dụng phổ biến để chỉ chung cho các loại nước dưới đất. Còn trong địa chất thủy văn, nước ngầm là loại nước trọng lực dưới đất ở trong tầng chứa nước thứ nhất kể từ trên mặt đất xuống.
- Vị trí tồn tại
Nước ngầm chủ yếu trong tự nhiên thường gặp ở nước ta, như nước ngầm trong các thung lũng, sông, nước ngầm trong các trầm tích trước núi và giữa núi, nước ngầm trong các dải cát, đụn cát ven biển, nước ngầm trong phun trào bazan, đệ tứ, nước ngầm trong đá kacstơ.
- Phương pháp khai thác
Khi khai thác nước ngầm bằng cách đào, khoan giếng vào tầng chứa nước sẽ gặp mực nước ngầm. Khai thác nước ngầm phụ thuộc vào phạm vi phân bố của nó như điều kiện địa lí tự nhiên, điều kiện địa hình, địa chất của khu vực, điều kiện khí hậu, yếu tố thủy văn, hoạt động của con người, áp suất khí quyển, thủy triều .
Ưu điểm khoan giếng khai thác nước ngầm:
- Nước ngầm phân bố ở khắp nơi
- Nước ngầm thường được khai thác, sử dụng tại chỗ cho nên ít tốn kém về đường ống và tổn thất nước trong quá trình dẫn nước
- Chất lượng nước ngầm tốt hơn nước mặt nên xử lí ít phức tạp
Việc khai thác nước ngầm không hợp lí sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường, mất cân bằng sinh thái, sụt lún bề mặt đất. Ở các vùng ven biển nếu khai thác nước ngầm quá mức, làm cho mực nước ngầm hạ thấp, nước mặn sẽ xâm nhập làm ô nhiễm nguồn nước ngầm.
Khi quan sát nước ngầm cho thấy mực nước ngầm lên xuống biến đổi theo thời gian tùy thuộc vào tình hình thủy văn nước mặt và điều kiện khí hậu. Nhìn chung mực nước ngầm và trữ lượng nước ngầm về mùa mưa thường cao, vào mùa khô thường thấp. Có sự biến đổi về khối lượng thì chất lượng nước ngầm cũng biến đổi theo. Ngoài ra, những quá trình tác động hoạt động của con người cũng làm ảnh hưởng đến khối lượng và chất lượng nước ngầm.
Việc khai thác nước ngầm với quy mô lớn như khoan giếng công nghiệp phải được sự cho phép của cơ quan quản lí nhà nước để tránh khai thác nước ngầm bừa bãi không theo quy hoạch và có sự suy xét một cách cẩn thận tác động qua lại giữa khai thác nước ngầm và môi trường xung quanh. Khai thác nước ngầm quá mức làm suy giảm nguồn nước và làm suy thoái chất lượng nước.