Část vody se hromadí pod povrchem. Její vsakování závisí na vlastnostech půdy a horninového podloží. Vrstva zemského povrchu, která již neobsahuje vzduch, ale obsahuje vodu, se nazývá zvodeň. Do hlubšího podzemí voda prosakuje různými trhlinami i málo propustnými vrstvami hornin. V podzemí se na některých místech hromadí tisíce let. Velké zásoby podzemní vody ve velkých hloubkách jsou i pod mnoha pouštěmi zřejmě jako pozůstatek z poslední doby ledové; taková voda se označuje jako fosilní. Podle vlastností okolních hornin podzemní voda obsahuje různé množství rozpuštěných látek a v některých místech se tak vytvářejí i minerální vody s léčivými vlastnostmi.

Podle tvaru nepropustných vrstev hornin podzemní voda buď samovolně vytéká na povrch jako pramen, nebo dokonce vystřikuje jako tzv. artézská studna, či se musí pumpovat ze studní.