水循环通常是指在太阳辐射和重力共同作用下，大气、地表和地壳岩石空隙中的水分之间以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的循环。可分为大循环和小循环。海洋陆地之间的水分交换为大循环，海洋或内部的水分交换称为小循环。地下水通常主要参与全球水循环。

　　地表水、浅层地下水通过蒸发和植物蒸腾而变成水蒸气进入大气圈。水汽随风飘移，在适宜条件下形成降水。落到陆地的降水，部分汇集于江河湖沼形成地表水，部分渗入地下形成地下水。地表水与地下水有的重新蒸发返回大气圈，有的通过地表径流或地下径流返回海洋。

　　广义的地下水是指地面以下赋存于土壤和岩石空隙中的水。通常理解的地下水是指含水层中可以运动的饱和地下水，属于狭义地下水。地下水往往具有水质好、分布广、便于开采等特征，是生活饮用水、工农业生产用水的重要水源。

　　地下水的补给来源包括大气降水、冰雪融水、地表河流、湖泊、凝结水等。土壤和岩石中存在大量的不同大小的孔隙、裂隙、溶隙，甚至可以形成非常巨大的地下暗河和溶洞，这些空间就是地下水储存的空间。地下水贮存空间大小、连通性以及空间分布等影响地下水的分布与运动特性。

　　地下水与地表水之间存在密切水力联系。由于受到地形、地貌、气象、水文、开采活动等因素影响，地下水与地表水之间存在补给或排泄关系。山前冲洪积扇地区地下水埋藏深度较大，地层多为渗透性良好的砂卵砾石，通常地表水补给地下水。平原区地下水一般埋藏深度较浅，通常地下水补给地表水。过量开采地下水导致地下水位大幅下降，显著改变地表水和地下水的补、排关系。

　　由于地表水和地下水的密切水力联系，二者在水质上也存在密切关系。受到污染的地表水入渗补给地下水，极易造成地下水污染。由于地下水赋存在地质介质中，物理、化学和生物地球化学作用，使得地下水与地表水水质之间往往存在明显的差异。