A talajra hulló csapadék egy része elpárolog a felszínről, vagy a növényzetről, másik része közvetlenül lefolyik az alacsonyabban fekvő területekre, vagy a talajba szivárog, ahol bizonyos irányú áramlásba kezd. Lefelé - és adott esetben felfelé, illetve oldal irányban is - a víz útját az ún. vízzáró réteg szabályozza. Ez a víz számára átjárhatatlan vízföldtani képződmény. A víz egy része az ún. víztartó rétegben marad, hártyaszerűen a talajszemcsékhez tapad, és még a nehézségi erő hatására sem szivárog mélyebbre. A talaj vízbefogadó képessége erősen függ a talaj minőségétől és egyéb vízföldtani paramétereitől. Az elraktározódó csapadékvíz a talajnedvesség. Ha több csapadékvíz szivárog a talajba, mint amennyit elraktározhat, a felesleges a mélybe szivárog, és a felszínhez legközelebb elhelyezkedő vízzáró réteg fölött felhalmozódik. A legfelső vízzáró réteg felett felgyülemlő víz a talajvíz. Ez a talajnedvességgel ellentétben teljesen kitölti a talaj hézagait.
A felszín alatti vizek két jelentősebb típusa a talajvíz és a rétegvíz. A talajvíz a legfelső vízzáró réteg felett felgyülemlett csapadékvíz. Ha a talajszemcsék közötti hézagokat a víz csak részlegesen tölti ki, akkor talajnedvességről beszélünk. A mezőgazdaságban óriási jelentősége van a talajvíznek, illetve a talajnedvességnek. A jó talajok hosszabb ideig magukban tartják a csapadékvizet - ilyen pl. a feketeföld, míg a rosszabbakból hamar elpárolog, ilyenek pl. a homoktalajok. A talajvíztükör szintje állandóan ingadozik a csapadékosabb és szárazabb időszaknak megfelelően. Ha túl magas a talajvízszint az sem jó, de ha túl alacsony az sem. A növények gyökérzete ugyanis megközelíti, illetve el is éri a talajvíz szintjét, tehát a fejlődéshez szükséges vizet a talajvízből is szerzi. Ha ez túl mélyre száll, akkor vízhiány léphet fel, ha viszont túl magas, megfullad a növény. Ha a talajvíz a sok csapadék következtében, vagy a közeli folyó áradása miatt a felszín fölé emelkedik - belvíznek hívjuk. A rétegvíz két vízzáró réteg között elhelyezkedő vizek gyűjtőneve. Jellegzetes rétegvíz-típus az artézi víz. Legtöbbször igen jó minőségű ivóvíz. Magyarország gazdag artézi vizekben.