الخزان الجوفي هو طبقة تحت الأرض من الصخور أو الرمال أو الحصى أو الطمي الحاملة للمياه، والتي يمكن استخراج المياه الجوفية منها للشرب والري والصناعة. تتشكل الخزانات الجوفية حيث تسمح المواد النفاذة بتراكم المياه وتحركها، محاطة بطبقات غير نفاذة تحبسها. تُصنف الخزانات الجوفية إلى نوعين: غير محصورة، حيث يكون منسوب المياه الجوفية مفتوحًا على السطح، ومحصورة، حيث توجد طبقة منخفضة النفاذية في الأعلى. يُعد خزان أوغالالا الجوفي تحت السهول الكبرى في الولايات المتحدة، وخزان غواراني الجوفي في أمريكا الجنوبية، وخزان سهل شمال الصين الجوفي من بين أكبر الخزانات الجوفية في العالم وأكثرها أهمية زراعية. تُوفر المياه الجوفية ما يقرب من ثلث كمية المياه العذبة المسحوبة عالميًا، وتُروي مساحة كبيرة من الأراضي الزراعية، لا سيما في الهند والولايات المتحدة والصين. يؤدي الإفراط في الاستخراج إلى انخفاض منسوب المياه الجوفية، وهبوط الأرض، وتملحها، بينما يُهدد التلوث الناتج عن النترات والمبيدات الحشرية والمواد الكيميائية الصناعية جودة المياه. تعتبر إعادة تغذية طبقات المياه الجوفية المدارة، والاستخدام المتزامن للمياه السطحية والجوفية، وتحسين كفاءة الري استراتيجيات رئيسية لتحقيق الاستدامة.