Dưới một độ sâu nhất định, các lỗ rỗng trong đất và đá được lấp đầy hoàn toàn bằng nước. Mực nước ngầm là bề mặt trên cùng của vùng bão hòa đó. Phía trên nó là vùng không bão hòa hay vùng vadose, nơi các lỗ rỗng chứa cả không khí và nước.

Mực nước ngầm nhìn chung tuân theo địa hình nhưng có độ chênh lệch độ cao ít hơn. Mực nước ngầm dâng lên khi có sự bổ sung nước từ lượng mưa và hạ xuống trong thời kỳ hạn hán hoặc khi bơm nước quá mức. Tại những nơi mực nước ngầm giao cắt với mặt đất, sẽ xuất hiện các mạch nước ngầm, hồ hoặc vùng đất ngập nước. Trong các tầng chứa nước không bị giới hạn, mực nước ngầm có thể tự do di chuyển lên xuống.

Độ sâu mực nước ngầm quyết định tính khả thi của việc khoan giếng nông và nguy cơ ô nhiễm nước ngầm do sự cố tràn dầu trên bề mặt. Giếng quan trắc theo dõi sự biến động của mực nước ngầm theo thời gian. Hiểu biết về mực nước ngầm là điều cơ bản đối với thủy văn học và quản lý tài nguyên nước ngầm.

• Mặt trên của vùng bão hòa
• Phân tách đất chưa bão hòa và đất bão hòa.
• Tăng giảm theo chu kỳ sạc và xả.
• Có vai trò quan trọng đối với việc bảo vệ giếng nước và nguồn nước ngầm.