在全球總水量中，鹹水的海洋就佔約97.47%，偏遠而難以利用的兩極冰山及冰川約佔1.736%，其餘約0.794%才是人類可取用的淡水資源，而淡水資源中又以地下水的貯存總量居冠。由於地表可用的水源有限，分佈又不均，有的地區水資源豐富，有的地區貧乏，往往為了滿足日益增加的農業、工業及民生用水的需求量，除了利用水庫調節之外，地下水就成為用水的重要來源之一。在許多乾旱地區，地下水是主要或甚至是唯一的水資源。
全球的地下水總水量，約有1,053萬km3，可抽用的約有420萬km3，約佔40%，是河川、湖泊、水庫等地面水量的40倍之多。若能適當利用，可以有助於解決全球愈來愈嚴重的水荒問題。
地下水(groundwater)顧名思義，就是地面以下的水，然而隨著應用領域的不同，對地下水的定義就有所差異。一般對地下水的定義，是指在地表面以下，土壤或岩石孔隙中的水。不過也有人定義要在地層水達到飽和之水分，始稱地下水。而地表下土壤水分未達飽和者，不認定其為地下水。採用後者定義者，多應用在學術領域上。
地面上之水受日曬化為水蒸氣上升於空中，遇冷以液態或固態下降，存於地面，再遇熱則上升。太陽不停供給能量，水之活動因而循環不息，此種現象謂之水文循環(hydrologic cycle)，如圖1。大部分的地下水來自於降水(precipitation)，當雨、雪等降到地面，一部分成為地表逕流(runoff)，一部分蒸發掉了，剩下的部分則沿土壤或岩層空隙入滲至地下而成地下水。
在太陽系中，地球是個非常獨特的星球，表面有71%覆蓋著海洋，可說是個多水的星球。地球上的水共計約有13.85億km3，鹹水佔97.47%(如圖2)，約有13.50億km3，淡水約佔2.53%，約有3.5千萬km3；其中1.736%是以南極為主的冰山或偏遠的冰川，大部分凍封在極區或高山，它雖可溶解後獲得2.40千萬km3的淡水，約佔全地球淡水量69%，但多數還是無法使用；地下水，約佔0.76%，河流與湖泊水量共佔地球水量0.01%，地下永凍層約佔0.022%，其它如未飽和土壤水、生物體水與大氣中的水約共佔0.002%，全部只佔淡水量的31%。其中地下水的儲存量約有1,053萬km3，此數相當於河川、湖泊水量之100倍，平時這些水都儲存於地表以下，因此就好像大地的水銀行一樣。
地下水是大自然賦予人類最珍貴又豐富的資源，不但水質、水溫、水量穩定，而且取用方便、費用低廉，因此早為先民所利用，且逐年使用比重與日俱增。根據水利署統計，在台灣，以1990年的豐水年為例，當年用水總量為195億m3，其中引自河川的有118億m3，引自水庫的有36億m3，其餘的41億m3抽自地下水； 1991年為枯水年，該年用水總量為176億m3，自河川引水69億m3，自水庫引水36億m3，抽取地下水71億m3。豐水年的用水總量中取自地下水的部份為21%，而枯水年更高達41%。因此隨著乾旱的發生，地下水在水資源利用上的角色，益形重要。
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