Em geologia considera-se água subterrânea toda aquela água que ocupa todos os espaços vazios de uma formação geológica, os chamados aquíferos.
Nem toda água que está embaixo da terra é considerada como água subterrânea por haver uma distinção daquela que ocupa o lençol freático, que é chamada de água de solo e tem maior interesse para a agronomia e botânica.
Um maciço rochoso ou um solo argiloso, pode servir de leito para as águas subterrâneas, pois permitem que ela se acumule e elimine todos os espaços vazios do solo.
Em geral, as águas subterrâneas são armazenadas ou em rochas sedimentares porosas e permeáveis, ou em rochas não-porosas, mas fraturadas. Neste último caso, as fraturas geram um efeito físico similar ao da permeabilidade. Um caso menos frequente é o das rochas calcáreas, nas quais até mesmo a baixa acidez das águas da chuva é capaz de abrir verdadeiros túneis, por onde flui a água subterrânea.
A maior reserva de água doce do mundo se encontra nas geleiras (quase 70 %) seguida pela existente no subsolo (quase 30%),representando esta última cerca de 90% do total de água doce disponível para consumo humano.
Uma das maiores reservas de águas subterraneas do mundo é o famoso Aqüífero Guarani, que ocupa o subsolo do nordeste da Argentina, centro-sudoeste do Brasil, noroeste do Uruguai e sudeste do Paraguai.
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