Poziom wód gruntowych to podziemna granica między powierzchnią gleby a obszarem, w którym wody gruntowe nasycają przestrzenie między osadami i pęknięciami w skale. Na tej granicy ciśnienie wody i ciśnienie atmosferyczne są równe.
Powierzchnia gleby powyżej lustra wody nazywana jest strefą nienasyconą, w której zarówno tlen, jak i woda wypełniają przestrzenie między osadami. Strefa nienasycona nazywana jest również strefą napowietrzania ze względu na obecność tlenu w glebie. Poniżej lustra wody znajduje się strefa nasycona, w której woda wypełnia wszystkie przestrzenie między osadami. Strefa nasycona jest ograniczona od dołu nieprzeniknioną skałą.
Na kształt i wysokość lustra wody ma wpływ powierzchnia lądu, która leży nad nim; zakręca pod wzgórzami i opada pod doliny. Wody gruntowe znajdujące się poniżej lustra wody pochodzą z opadów atmosferycznych, które przedostały się przez powierzchnię gleby. Źródła powstają tam, gdzie poziom wód gruntowych naturalnie styka się z powierzchnią lądu, powodując wypływanie wód gruntowych z powierzchni i ostatecznie do strumienia, rzeki lub jeziora.
Poziom lustra wody może się zmieniać na różnych obszarach, a nawet ten sam obszar. Wahania poziomu lustra wody są spowodowane zmianami opadów atmosferycznych między porami roku i latami. Późną zimą i wiosną, kiedy topnieje śnieg i opady są wysokie, poziom wód gruntowych podnosi się. Istnieje jednak opóźnienie między infiltracją opadów atmosferycznych do strefy nasycenia a podniesieniem się poziomu wód gruntowych. Dzieje się tak, ponieważ woda przepływa przez przestrzenie między osadami, aby dotrzeć do strefy nasyconej, chociaż proces ten jest wspomagany grawitacją. Nawadnianie upraw może również powodować podniesienie się poziomu wód gruntowych, ponieważ nadmiar wody przedostaje się do gleby.
W miesiącach letnich poziom wód gruntowych ma tendencję do opadania, częściowo z powodu poboru wody przez rośliny z powierzchni gleby. zanim dotrze do lustra wody. Na poziom wód gruntowych ma również wpływ wydobywanie wód podziemnych przez ludzi za pomocą studni; wody gruntowe są wypompowywane do wody pitnej i do nawadniania pól uprawnych. Głębokość lustra wody można zmierzyć w istniejących studniach, aby określić wpływ pory roku, klimatu lub wpływu człowieka na wody gruntowe. W rzeczywistości poziom wód gruntowych można odwzorować w różnych regionach za pomocą pomiarów wykonanych ze studni.
Jeśli woda nie jest wydobywana przez studnię w sposób zrównoważony, poziom lustra wody może trwale spaść. Dzieje się tak na całym świecie. W Indiach, Chinach i Stanach Zjednoczonych niektóre z największych źródeł wód gruntowych wyczerpują się do tego stopnia, że nie można ich uzupełnić. Zubożenie wód gruntowych ma miejsce, gdy tempo wydobywania wód gruntowych przez studnie jest wyższe niż tempo uzupełniania opadów atmosferycznych.