آب های زیر زمینی بعد از یخچال ها بزرگترین ذخیره گاه آب شیرین هستند. بخش عمده ی آب مصرفی کشور ما از آب های زیرزمینی تامین می شود. نفوذ آب از بستر رودها، دریاچه ها، آب های حاصل از ذوب برف ها و یخ ها در تشکیل آب های زیرزمینی نقش دارند. رایج ترین راه برای دستیابی به آب های زیرزمینی، حفر چاه و قنات است.
به خاک یا سنگی که آب بتواند درون آنها وارد شود نفوذ پذیر یا متخلخل می گویند؛ مثل ماسه سنگ.
به خاک یا سنگی که آب نتواند درون آنها وارد شود و تقریبا غیر قابل نفوذ اند، سنگ های نفوذ ناپذیر یا غیر متخلخل می گویند؛ مثل خاک رس.
هر چه اندازه ذرات درشت تر باشد، فضاهای خالی بین ذرات تشکیل دهنده ی آن ها بیشتر است و بنابراین نفوذ پذیری خاک بیشتر خواهد بود یعنی آب راحت تر در آن ها نفوذ و عبور می کند؛ به عنوان مثال، شن و ماسه ذراتی درشت هستند و فضاهای خالی شان زیاد است بنابراین آب را به راحتی از خود عبور می دهند، ولی ذرات رس دانه ریز هستند و فضاهای خالی بین شان بسیار کم است. بنابراین آب نمی تواند به خوبی در آن ها نفوذ کند. اگر مقدار ماسه خاک نسبت به رس آن بیشتر باشد، در این صورت خاک آب را در خود نگه نمی دارد و آب با سرعت به لایه های زیرین می رود.
حال اگر مقدار رس خاک نسبت به ماسه آن بیشتر باشد، در این صورت آب به راحتی نمی تواند به داخل زمین نفوذ کند. زمین هایی که مقدار نفوذپذیری خاک آن ها خیلی زیاد یا خیلی کم باشد، برای کشاورزی مناسب نیستند؛ زیرا نفوذپذیری زیاد سبب می شود آب به سرعت به قسمت های پایین تر خاک رفته و ریشه ها از آب محروم بمانند و نفوذ پذیری کم خاک نیز سبب می شود که آب نتواند وارد خاک شود و باز هم ریشه ها از آب محروم می مانند. خاکی برای کشاورزی مناسب است که دارای مقدار تقریبا مساوی از ماسه و رس باشد.
هر چه ذرات خاک درشت تر باشند و فضای خالی شان بیشتر باشد ، آب بیشتری در زمین نفوذ می کند.
هر چه شیب زمین کمتر باشد، سرعت آب جاری کمتر بوده و فرصت بیشتری برای نفوذ در زمین دارد.
پوشش گیاهی سبب نفوذ بیشتر آب در خاک می شود و ذخیره ی آب های زیرزمینی را افزایش می دهد. برای احداث سد باید از دامنه های فاقد پوشش گیاهی استفاده کنیم تا آب پشت سد مانده و در زمین نفوذ کمتری داشته باشد.